CN109479317A - 用于在无线蜂窝通信系统中发送和接收随机接入前导码的方法和设备 - Google Patents

用于在无线蜂窝通信系统中发送和接收随机接入前导码的方法和设备 Download PDF

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Abstract

公开了一种用于将5G通信系统与IoT技术组合的通信方法以及使用该通信方法的系统，所述5G通信系统支持比4G系统高的数据发送速率。基于5G通信技术和IoT相关技术，本公开可以应用于智能服务(例如，智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或联网汽车、医疗护理、数字教育、零售业务、安全和安全相关服务等)。公开了一种用于支持预留资源的方法和设备，并且根据本发明，一种用于通信系统中的基站的方法包括以下步骤：将预留资源相关信息发送到终端；基于该预留资源相关信息来确定是否将第一信号映射到该预留资源和重叠有待发送到该终端的第一信号的资源；以及基于该确定的结果来将第一信号发送到终端。

Description

用于在无线蜂窝通信系统中发送和接收随机接入前导码的方 法和设备
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统，并且更具体地，涉及一种用于在下一代移动通信系统中允许终端对网络进行初始接入的方法和设备。
背景技术
为了满足自从部署4G通信系统以来增加的无线数据业务需求，已经致力于开发一种改进的5G或准5G通信系统。因此，5G或准5G通信系统也被称为“超4G网络”或“后LTE系统”。正在考虑在例如60GHz频带更高频带(mmWave)中实施5G通信系统，以实现更高数据速率。为了减小无线电波的传播损耗并且增大发送距离，针对5G通信系统讨论波束形成、大规模多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束形成以及大型天线技术。另外，在5G通信系统中，正在基于高级小型小区、云无线电接入网络(RAN)、超密网络、装置对装置(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等进行用于系统网络改善的开发。在5G系统中，已经开发出作为高级编码调制(ACM)的混合FSK与QAM调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为高级接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址接入(NOMA)和稀疏码多址接入(SCMA)。
作为人类在其中产生和消费信息的以人类为中心的连接性网络的互联网现在演变成物联网(IoT)，其中诸如事物等分布式实体在没有人类干预的情况下交换和处理信息。已出现了万物联网(IoE)，其为IoT技术和大数据处理技术通过与云服务器的连接的组合。由于IoT实施需要诸如“感测技术”、“有线/无线通信和网络基础设施”、“服务接口技术”和“安全技术”等技术元素，因此，最近研究了传感器网络、机对机(M2M)通信、机器类型通信(MTC)等。此类IoT环境可以提供智能互联网技术服务，该服务通过收集和分析在连接的事物之中生成的数据而为人类生活创造新价值。IoT可以通过现有信息技术(IT)与各种行业应用的会聚和组合而应用于多种领域，包括智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或联网汽车、智能电网、医疗护理、智能家电和先进医疗服务。
根据这些发展，已经作出各种努力来将5G通信系统应用于IoT网络。例如，诸如传感器网络、机器类型通信(MTC)和机对机(M2M)通信可以通过波束形成、MIMO和阵列天线来实施。通过应用如上文所述的云无线电接入网络(RAN)，大数据处理技术也可以被视为5G技术与IoT技术之间的会聚的示例。
为了满足新无线电(NR)通信系统(其被互换地称为NR系统和5G系统)中的各种用户和服务质量要求，重要的是设计用于支持具有各种发送/接收参数的不同发送/接收方案和服务的系统并且消除考虑到前向兼容性而可能会限制将来要增加的服务的当前系统的限制条件。为了增加NR系统中的数据速率，考虑在高于6GHz的较宽频带中发送信号，为此需要一种用于有效地执行基于定向波束的随机接入操作的方法和设备。此外，需要一种在NR系统中支持5G和超5G服务的前向兼容性的资源分配方法和设备。此外，考虑到NR系统在高频带和低频带两者下操作，需要用于估计相位噪声的新参考信号。
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种用于在高于6GHz的频带中使用的基于定向波束的随机接入方法和设备。
本发明还旨在提供一种用于面向5G的通信服务的数据发送/接收方法，并且具体地，涉及提供一种用于在考虑到将来对5G和超5G服务的前向兼容性而分配的资源上使用的终端的数据发送/接收方法和设备。
本发明还旨在提供一种用于发送时间连续参考信号的方法。
技术方案
根据本发明的一方面，一种通信系统中的基站的方法包括：将与预留资源有关的信息发送到终端；基于与预留资源有关的信息确定是否将待发送到终端的第一信号映射到预留资源与用于将第一信号发送到终端的资源重叠的位置；以及基于确定结果将第一信号发送到终端。优选地，第一信号是数据或参考信号中的至少一个。优选地，预留资源信息包括指示预留资源的时间资源和频率资源中的至少一个的信息以及指示在重叠的资源上应用速率匹配或删余的信息，并且基站的方法还包括将指示是否使用预留资源的信息发送到终端。
根据本发明的另一方面，一种通信系统中的终端的方法包括：从基站接收与预留资源有关的信息；以及基于与预留资源有关的信息在除了与预留资源重叠的资源以外的资源上从基站接收第一信号。
根据本发明的另一方面，一种通信系统的基站包括：收发器，其被配置成发送和接收信号；以及控制器，其连接到收发器并且被配置用于控制将与预留资源有关的信息发送到终端、基于与预留资源有关的信息确定是否将待发送到终端的第一信号映射到预留资源与用于将第一信号发送到终端的资源重叠的位置、以及基于确定结果将第一信号发送到终端。
根据本发明的又一方面，一种通信系统的终端包括：收发器，其被配置成发送和接收信号；以及控制器，其连接到收发器并且被配置用于控制从基站接收与预留资源有关的信息，以及基于与预留资源有关的信息在除了与预留资源重叠的资源以外的资源上从基站接收第一信号。
技术效果
本发明的用于在支持动态TDD操作的通信系统中使用的随机接入方法在以下方面是有益的：通过动态TDD操作来提高频率利用效率，并且同时允许终端在空闲模式下有效地执行随机接入过程。如上文所述，本发明在以下方面也是有益的：在支持基于波束的数据发送/接收的系统中允许不知道自身状态的终端执行基于波束的随机接入过程，以保证覆盖范围(诸如高于6GHz的频带)。
本发明的数据发送/接收方法和设备在以下方面是有益的：支持面向5G的通信服务。具体地，本发明的数据发送/接收方法和设备在以下方面是有益的：使得终端可在考虑到将来对5G和超5G服务的前向兼容性而分配的资源上操作。
本发明的时间连续参考信号发送方法在以下方面是有益的：在能够在高频带和低频带两者下操作的5G无线通信中有效地执行信道估计。
附图说明
图1是示出用于在LTE和LTE-A系统中发送下行链路数据或控制信道的基本时频资源结构的图示；
图2是示出用于在LTE和LTE-A系统中发送上行链路数据或控制信道的基本时频资源结构的图示；
图3是示出作为LTE和LTE-A系统中的最小下行链路调度单元的1RB的无线电资源的图示；
图4是示出TCRS的结构的图示；
图5是示出本发明中提议的DMRS和TCRS在时频域中的位置的图示；
图6是示出用于将发送层分配到UE的方法的图示；
图7是示出用于配置4个不同TCRS的示例性方法的图示；
图8是示出示例性TCRS分配的图示；
图9和图10是示出根据本发明的实施例的UE和基站的配置的框图；
图11是示出传统LTE系统中的UE与基站之间的随机接入过程的信号流图；
图12是示出在NR系统中考虑的时域发送资源结构的图示；
图13是示出用于由LTE系统中的终端使用的基站的随机接入前导码发送资源配置方法的图示；
图14是示出在NR系统中考虑的示例性基于定向波束的发送的图示；
图15是用于基站扫描发送波束以在下行链路子帧中发送同步和广播信道的示例性波束扫描方案的图示；
图16是用于基站扫描接收波束以在上行链路子帧中接收由UE发送的随机接入前导码的示例性波束扫描方案的图示；
图17是示出根据本发明的实施例的NR系统中的终端的随机接入前导码发送过程的信号流图；
图18是示出根据本发明的另一实施例的NR系统中的终端的随机接入前导码发送过程的信号流图；
图19是示出根据本发明的实施例的NR系统中的使用定向波束进行彼此通信的基站与UE之间的随机接入前导码发送过程的信号流图；
图20和图21是示出被配置成实现本发明的实施例的UE和基站的图示；
图22是用于在LTE系统中发送下行链路数据或控制信道的基本时频资源结构；
图23是示出将5G系统中考虑支持的服务多路复用到系统中的示例的图示；
图24和图25是示出根据本发明的实施例3-1和3-2的通信系统的图示；图26是示出要由本发明解决的问题情形的图示；
图27是示出本发明的实施例2-1的图示；
图28a和图28b是示出根据本发明的实施例3-1的基站和UE的操作的流程图；
图29是示出本发明的实施例3-2的图示；
图30a和图30b是示出根据本发明的实施例3-2的基站和UE的操作的流程图；
图31a和图31b是示出根据本发明的实施例3-3的基站和UE的操作的流程图；
图32是示出本发明的实施例3-4的图示；
图33是示出本发明的实施例3-5的图示；
图34是示出根据本发明的实施例的基站的框图；以及
图35是示出根据本发明的实施例的UE的框图。
具体实施方式
参考附图详细地描述本发明的示例性实施例。
可以省略对本领域中众所周知和与本发明不直接相关的技术规格的详细描述，以避免模糊本发明的主题。这旨在省略不必要的描述，以便澄清本发明的主题。
出于相同的原因，附图中放大、省略或简化一些元件，并且在实践中，元件可以具有与附图所示那些元件不同的大小和/或形状。贯穿附图，相同或等效部分由相同的参考标号指示。
通过参考以下对示例性实施例的详细描述和附图，可以更容易理解本发明的特征和优点以及实现本发明的方法。然而，本发明可以通过许多不同的形式进行实施，并且不应被解释为限于本文中所列出的实施例。相反，应提供这些示例性实施例，以使得本发明的公开内容将是彻底和完整的并向本领域的技术人员充分传达本发明的概念，并且本发明将仅由所附权利要求限定。相同的参考标号指代说明书中的相同元件。
应理解，流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令实施。这些计算机程序指令可以提供到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器，使得经由计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令创建用于实施流程图和/或框图中指定的功能/动作的方式。这些计算机程序指令也可以存储在能够指示计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式运行的非暂时性计算机可读存储器中，使得存储在非暂时性计算机可读存储器中的指令产生体现用以实施流程图和/或框图中指定的功能/动作的指令构件的制品。计算机程序指令还可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，以致使在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实施流程图和/或框图中指定的功能/动作的步骤。
此外，相应的框图可以示出包括用于执行特定逻辑功能的至少一个或多个可执行指令的模块、片段或代码的部分。此外，应注意，框的功能可以在若干更改中以不同顺序执行。例如，两个连续框可以根据它们的功能基本上同时执行，或者可以按相反顺序执行。
根据本发明的各种实施例，术语“模块”意指，但不限于，执行某些任务的软件或硬件部件，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。模块可以有利地被配置成驻留在可寻址存储介质上并且被配置成在一个或多个处理器上执行。因此，模块可以包括例如部件(诸如，软件部件、面向对象的软件部件、类部件和任务部件)、过程、功能、属性、程序、子例程、程序代码片段、驱动器、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表格、阵列和变量。部件和模块的功能可以组合到更少的部件和模块中，或者进一步分成更多的部件和模块。另外，可以实施部件和模块，使得它们执行装置或安全多媒体卡中的一个或多个CPU。模块可以包括一个或多个处理器。
<实施例1>
本发明涉及一种无线通信系统，并且具体地，涉及一种用于发送时间连续参考信号的方法和设备。
在无线通信系统中，基站必须发送参考信号，以便由终端用于估计信道。终端对通过基于参考信号而估计的信道所接收的信号执行解调。终端可以基于参考信号来检查信道状态并且将信道状态报告给基站。通常，以考虑到信道的最大延迟扩展和最大多普勒扩展而确定的频时资源间隔来发送参考信号。如果用于发送参考信号的频时资源间隔变窄，那么这可以提高信道估计性能并由此提高信号解调性能，但负面地也可能会增加参考信号开销，从而限制数据速率。
在2GHz的频带中操作的传统4G LTE系统使用诸如小区特定参考信号(CRS)和解调参考信号(DMRS)等参考信号。如果在假设使用正常循环前缀(CP)的情况下，利用频域中的每个正交频分多路复用(OFDM)符号中的m个副载波的间隔以时域中的n个OFDM符号的间隔来发送参考信号，那么天线端口1和2的CRS的频时资源间隔可以表达为(m，n)＝(3，4)。假设使用正常CP，则DMRS的频时资源间隔可以表达为(m，n)＝(5，7)。
对于5G无线通信系统，不同于LTE系统，除了低于6GHz操作的系统之外，正在考虑在高于6GHz的频带中操作的系统。应考虑到随频带而改变的信道特性来设计5G系统。5G无线通信还要满足诸如低时延和高移动性等苛刻要求。最小化由5G系统中的参考信号引起的干扰和开销也很重要；因此，需要一种用于最小化参考信号的始终发送的方法。为了实现上述目标，本发明提出一种用于终端通过采用时间连续参考信号(TCRS)来有效地执行信道估计的方法。
移动通信系统已经演变成能够提供除早期面向语音的服务之外的数据和多媒体服务的高速高质量分组数据通信系统(诸如，第3代合作伙伴项目(3GPP)中定义的高速分组接入(HSPA)、LTE(或演进型通用地面无线电接入(E-UTRA)以及高级LTE(LTE-A)；第3代合作伙伴项目-2(3GPP2)中定义的高速率分组数据(HRPD)；以及IEEE中定义的802.16e)。同时，对于5G无线通信系统，5G或NR标准化正在发展。
作为代表性宽带无线通信系统之一的LTE系统在下行链路(DL)中使用正交频分多路复用(OFDM)并且在上行链路(UL)中使用单载波频分多址接入(SC-FDMA)。术语“上行链路”是指用于将数据或控制信号从被互换地称为用户设备(UE)和移动站(MS)的终端发送到被互换地称为演进节点B(eNB)基站(BS)的无线电链路，并且术语“下行链路”是指用于将数据或控制信号从基站发送到终端的无线电链路。此类多址接入方案的特征在于，在彼此不重叠的情况下分配用于发送用户特定数据和控制信息的时频资源，即，维持正交性，以便区分用户特定数据和控制信息。
图1是示出用于在LTE和LTE-A系统中发送下行链路数据或控制信道的基本时频资源结构的图示。
在图1中，横轴表示时间，并且纵轴表示频率。时域中的最小发送单位是OFDM符号，并且Nsymb个OFDM符号102形成时隙106，并且2个时隙形成子帧105。每个时隙跨越0.5ms，并且每个子帧跨越1.0ms。无线电帧114是由10个子帧组成的时间单位。在频域中，最小发送单位是副载波，并且总系统发送宽带由NBW个副载波104组成。
在时频资源结构中，基本资源单位是由OFDM符号索引和副载波索引指示的资源元素(RE)。资源块(RB)(或物理资源块(PRB))108由时域中的Nsymb个连续OFDM符号102和频域中的NRB个连续副载波110限定。也就是说，一个RB 108由Nsymb×NRB个RE 112组成。通常，RB是最小数据发送单位。通常，在LTE系统中，Nsymb＝7、NRB＝12并且NBW和NRB与系统发送带宽成比例。数据速率与针对终端调度的RB的数量成比例地增加。
针对LTE系统，限定6个发送带宽。在下行链路和上行链路在频率中分开的FDD系统的情况下，下行链路发送带宽和上行链路发送带宽可以彼此不同。信道带宽表示与系统发送带宽相比的RF带宽。表1示出系统发送带宽与在LTE系统中限定的信道带宽之间的关系。例如，具有10MHz信道带宽的LTE系统使用50个RB的发送带宽。
[表1]
图2是示出用于在LTE和LTE-A系统中发送上行链路数据或控制信道的基本时频资源结构的图示。
在图2中，横轴表示时间，并且纵轴表示频率。时域中的最小发送单元是SC-FDMA符号，并且Nsymb个SC-FDMA符号202形成时隙206。两个时隙204形成子帧205。频域中的最小发送单位是副载波，并且总系统发送宽带由NBW个副载波204组成。NBW与系统发送带宽成比例。
在时频域中，基本资源单位是RE 212，并且每个RE由一个SC-FDMA符号索引和一个副载波索引限定。RB 208由时域中的Nsymb个连续SC-FDMA符号和频域中的Nsymb个连续副载波限定。因此，一个RB由Nsymb×Nsymb个RE组成。通常，最小数据或控制信息发送单位是RB。物理上行控制信道映射到与一个RB对应的频率区域并且在一个子帧的时间段期间发送。
图3是示出作为LTE和LTE-A系统中的最小下行链路调度单元的1RB的无线电资源的图示。如图3所示，可在无线电资源上发送不同类型的信号，这些不同类型的信号如下所示。
1.小区特定参考信号(CRS)：这是由一个小区内的所有UE共同使用的周期性地广播的参考信号。
2.解调参考信号(DMRS)：这是针对特定终端发送并且只用于将数据发送到对应UE的参考信号。可支持多达8个DMRS天线端口。在LTE-A中，天线端口7至14被分配用于DMRS，并且这些端口维持与码分多路复用(CDM)或频分多路复用(FDM)的正交性以避免彼此干扰。
3.物理下行链路共享信道(PDSCH)：这是用于使用数据区域中没有映射参考信号的RE将业务从eNB发送UE的下行链路信道。
4.信道状态信息参考信号(CSI-RS)：这是被发送以供小区中的UE用于信道状态测量的参考信号。可在小区内发送多个CSI-RS。
5.其他控制信道：这些包括物理混合ARQ指示符信道(PHICH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)以及物理下行链路控制信道(PDCCH)；eNB可以向UE提供控制信息以用于在PDSCH上接收数据或者发送与在上行链路中发送的数据对应的HARQ ACK/NACK。
考虑到上述信号中的CRS和DMRS是用于通过信道估计对接收的信号进行解调的参考信号并且信道估计性能直接影响解调性能，维持用于发送参考信号的频时资源间隔。
对于5G无线通信系统，不同于LTE系统，除了低于6GHz操作的系统之外，正在考虑在高于6GHz的频带中操作的系统。应考虑到随频带而改变的信道特性来设计5G系统。5G无线通信还要满足诸如低时延和高移动性等苛刻要求。最小化由5G系统中的参考信号引起的干扰和开销也是重要的；因此，需要一种用于最小化参考信号的发送持续时间的方法。为了实现这个目标，本发明提供一种用于终端通过采用时间连续参考信号(TCRS)来有效地执行信道估计的方法。
参考附图详细地描述本发明的示例性实施例。尽管描述涉及LTE或LTE-A系统，但本发明可以同样应用于具有类似技术背景和信道格式的其他通信系统。此类系统的示例可以包括5G移动通信技术(新无线电(NR))。在这种情况下，用于下行链路和上行链路发送的时频资源的基本结构可以不同于图1和图2中描绘的那些。在下行链路和上行链路中发送的信号也可以在类型上不同于参考图3描述的那些。本领域的技术人员应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明稍作更改便可以应用于其他通信系统。
可以省略对并入本文中的众所周知的功能和结构的详细描述，以避免模糊本发明的主题。此外，考虑到本发明中的功能来定义以下术语，并且它们可以根据用户或操作者的意图、使用等而改变。因此，应基于本说明书的整体内容作出定义。在以下描述中，术语“基站(BS)”表示用于将资源分配到终端的实体，并且意图包括节点B、演进节点B(eNB)、无线电接入单元、基站控制器和网络节点中的至少一个。术语“终端”意图包括用户设备(UE)、移动站(MS)、蜂窝电话、智能电话、计算机，以及具有通信功能的多媒体系统。
在以下描述中，为便于说明，时间连续参考信号由它的首字母缩略词TCRS代替。然而，根据用户的意图和参考信号的使用目的，可以用不同术语来表达术语TCRS的意图。例如，术语“TCRS”可以由诸如“信道跟踪参考信号(CTRS)”、“相位噪声参考信号(PNRS)”、“相位噪声补偿参考信号(PCRS)”以及“相位参考信号(PRS)”等另一术语代替。参考特定术语“TCRS”进行描述以帮助解释和理解本发明，但其不限制本发明的范围。本领域的技术人员显而易见，可以基于本发明的技术构思来实践参考信号。
本发明的实施例1-1涉及TCRS在时频域中的结构和位置。本发明的
实施例1-2涉及用于基站配置TCRS的方法。本发明的实施例1-3涉及基于所配置的TCRS的UE操作。
实施例1-1
实施例1-1涉及TCRS(如本发明中提议的参考信号)在时频域中的结构和位置。
图4是示出TCRS的结构的图示。如图4所示，在时频域中，TCRS410在数据区域400的一部分上发送并且在时间轴上连续。详细地说，TCRS可以连续地(即，在所有符号处)或以紧密布置的方式在时间轴上发送。TCRS可以在特定频率区域处或以扩展方式在频率轴上发送，如图4所示。
图5是示出本发明中提议的DMRS和TCRS在时频域中的位置的图示。如上文所述，为了使得可考虑到5G无线通信的低时延要求而快速地执行信道估计，将作为用于解调的参考信号的DMRS布置在子帧的开始区域处，如图5所示，这不同于图3的情况。然而，只利用位于子帧的开始区域处的DMRS可能难以在低SNR区域(-10至0dB)中保证信道估计性能。这个结构也具有在高移动性情形下无法跟踪时间轴上的信道变化的缺点。这个问题可以通过如图5所示的TCRS映射到的符号上的信道跟踪来解决。TCRS还可以用于补偿在高频带中操作的5G系统中的相位噪声的目的。
尽管根据实施例1-1，TCRS在图5中的频域中每4个RB占据一个副载波，但本发明不限于这样的布置，并且它包括TCRS被布置在频域中的不同位置的实施例。例如，TCRS可以进行映射以便每X个RB(X≥1)便重复，如图5所示，或者映射到位于频域中的预定区域处的RB的所有副载波，如图4所示。尽管在图5中，TCRS被布置成遵循时域中的DMRS，但本发明不限于这样的布置，并且它包括TCRS被布置在时域中的不同位置的实施例。例如，TCRS可以映射到遵循DMRS的OFDM符号，如图5所示，或者如果5G系统在基本时频资源结构上不同于LTE和LTE-A系统，那么映射到时域中的其他OFDM符号。假设5G系统中使用独立子帧(其中调度数据和对应于数据的ACK/NACK两者的子帧)，如果子帧的最后X个(X≥1)OFDM符号用于上行链路发送，那么对应区域可以不用于TCRS发送。如果TCRS与其他参考信号重叠，那么可以优先地配置TCRS。
尽管实施例1-1涉及时频域中的用于下行链路的TCRS的结构和位置，但如果5G系统同样将OFDMA用在上行链路中，那么已经在实施例1-1中描述的TCRS的结构和位置可以同样地用于时频域中的下行链路和上行链路。
实施例1-2
实施例1-2涉及用于基站配置如本发明中提议的参考信号的TCRS的方法。可将TCRS配置成共用于小区(扇区或发送/接收点(TRP))内的所有UE或者按照UE进行配置(以UE特定的方式)。配置公共TCRS类似于将LTE系统中的CRS配置成在不应用任何UE特定预编码的情况下发送参考信号，并且配置UE特定TCRS类似于将LTE系统中的DMRS配置成在应用UE特定预编码的情况下发送参考信号。由于两种TCRS操作方法都具有优点和缺点，因此本发明提议这两种方法。
如果配置了公共TCRS，那么位于小区(扇区或TRP)内的所有UE可以获得具有公共参考信号的附加信息，类似于使用LTE CRS以及基于TCRS来执行信道跟踪的情况。可以利用公共TCRS的配置获得的附加信息可以随着时频域中的TCRS的位置而改变。例如，假设在跨过整个带的每个子帧处，TCRS在频域中每4个RB占据一个副载波，如图5所示，UE便可以基于TCRS来执行各种测量(例如，无线电资源测量(RRM)、多普勒扩展测量，以及延迟扩展测量)。还可随着时间流逝基于在时间轴上连续地发送的TCRS的特性来测量频率偏移。
然而，本发明中提议的公共TCRS与传统LTE CRS的不同之处在于，TCRS开销小于CRS开销。不同于在跨过整个带的每个RB上发送LTE CRS，如图3所示，本发明中提议的参考图5的TCRS可以被配置成不经由RRC配置或动态信令在预定时间段期间发送。之后详细地描述用于关闭所提议的TCRS配置的方法。然而，配置公共TCRS的缺点在于，UE特定波束成形信号上的信道跟踪性能降低。
在配置UE特定TCRS的情况下，与配置公共TCRS的情况相比，可在UE特定波束成形信号上更准确地执行信道跟踪。然而，UE特定TCRS配置有以下缺点：如果在多用户(MU)发送环境下将正交发送层分配到相应UE，则会降低时间轴上的分辨率(在这种情况下，分辨率可以被解释为TCRS的资源与整体资源之比)。
图6是示出用于将发送层分配到UE的方法的图示。图6的图示600示出在将时分多路复用(TDM)用作用于将4个发送层分配到相应UE的多路复用模式(在诸如CDM和FDN等各种多路复用模式之中)的情况下，TCRS的分辨率在时间轴上降低。图示610示出在将CDM用作用于将4个发送层分配到相应UE的多路复用模式的情况下，TCRS的分辨率在时间轴上降低。为了克服TCRS的分辨率在将正交发送层分配到相应UE时会降低的缺点，可在假设所有发送层上的相位漂移相同的情况下使用时间连续地分配TCRS的方法，如由参考标号620指示。也就是说，最后一个方法是只将一个天线端口配置到TCRS。
在上文，已经将公共TCRS和UE特定TCRS配置的优点和缺点相互比较。在下文，描述如本发明中提议的用于配置多个TCRS的方法和用于关闭TCRS配置的功能。
多个TCRS配置方法旨在最小化小区间(扇区间或TRP间)干扰。可使用多个TCRS配置方法将不同TCRS配置到UE。图7通过示例示出用于配置4个不同TCRS的方法。然而，本发明的多个TCRS配置方法不限于图7的示例性情况。详细地说，本发明的多个TCRS配置方法可以执行如下。
表2示出用于经由诸如RRC信令的高层信令来配置TCRS的方法。此处，TCRS-ConfigNZPId表示TCRS的配置值，并且可配置maxTCRS-NZP个TCRS(maxTCRS-NZP≥0)。如果TCRS-ConfigNZPId＝0，那么不发送TCRS。此处，UE可以假设在TCRS区域中发送数据。如果TCRS-ConfigNZPId≠0，那么TCRS-ConfigNZPId值指示TCRS的发送位置，并且UE可以假设在对应TCRS位置处发送参考信号。
[表2]
--ASN1START
TCRS-ConfigNZPId::＝INTEGER(0..maxTCRS-NZP)
--ASN1STOP
使用本发明的实施例1-2中提议的TCRS配置方法，可配置公共TCRS或UE特定TCRS。使用多个TCRS配置方法和用于关闭TCRS配置的功能，可最小化由参考信号和参考信号的始终发送引起的干扰。
实施例1-3
实施例1-3涉及基于作为本发明中提议的参考信号的TCRS的结构和配置的UE操作。在实施例1-2中，已经描述了公共TCRS和UE特定TCRS配置。在下文，描述利用公共TCRS和UE特定TCRS配置的相应UE操作。
在配置UE特定TCRS的情况下，可以只在分配资源的带中发送TCRS，并且由分配资源的带来确定发送TCRS的位置。在LTE中，根据系统带宽来确定被配置用于DMRS的PRB捆绑大小。在本发明中，提议将TCRS的捆绑大小确定为被配置用于DMRS的PRB捆绑大小的倍数。可将一个或多个TCRS分配到TCRS的捆绑大小中的PRB。在配置UE特定TCRS的情况下，可以与分配到UE的RB的开始点相关联地确定TCRS发送开始位置。
图8是示出示例性TCRS分配的图示。在配置UE特定TCRS的情况下，参考图8的图示800详细地描述用于使用TCRS的UE操作。在图示800中，假设UE-A被分配7个RB，被配置用于DMRS的PRB捆绑大小是4，并且应用于TCRS的捆绑大小是4，与PRB捆绑大小相同。在假设从所分配的RB中的第一个RB开始，每4个RB配置UE的TCRS发送开始位置的情况下，使用在应用于TCRS的捆绑大小中分配的TCRS来执行信道估计。详细地说，UE-A可以使用分配到UE-A的7个RB之中的4个RB中包括的TCRS A 810以及分配到UE-A的7个RB之中的3个剩余RB中包括的TCRS B 810来执行信道估计。
在配置公共TCRS的情况下，可以在整个带上发送TCRS，并且由所分配的带来确定TCRS发送位置。在LTE中，根据系统带宽来确定被配置用于DMRS的PRB捆绑大小。在本发明中，提议将TCRS的捆绑大小确定为被配置用于DMRS的PRB捆绑大小的倍数。可将一个或多个TCRS分配到TCRS的捆绑大小中的PRB。在配置公共TCRS的情况下，参考图8的图示830详细地描述用于使用TCRS的UE操作。在图示830中，假设被配置用于DMRS的PRB捆绑大小是4，应用于TCRS的捆绑大小是4，与PRB捆绑大小相同，并且在整个带宽上每4个RB发送TCRS。UE使用由应用于TCRS的捆绑大小分配的TCRS来执行信道估计。详细地说，UE可以使用用于分配到UE-A的3个RB的TCRS A840来执行信道估计。
在实施例1-3中，提议将应用于TCRS的捆绑大小确定为被配置用于DMRS的PRB捆绑大小的倍数。还提议将一个或多个TCRS分配到TCRS的捆绑大小中的PRB。如果将TCRS的捆绑大小设置为大于被配置用于DMRS的PRB捆绑大小，那么这有利于UE使用更多个TCRS来执行信道估计，而就产生调度约束而言是不利的。在假设实施例1-3中提议的方法的情况下，UE可以使用TCRS来执行操作。
图9和图10是示出根据本发明的实施例的UE和基站的配置的框图。为了完成已经在实施例1-1到1-3中描述的基站和UE的TCRS发送/接收操作，基站和UE中的每一个的接收器、处理器和发送器应根据相应实施例进行操作。
图9是示出根据本发明的实施例的UE的配置的框图。如图9所示，UE可以包括处理器910、接收器900和发送器920。根据本发明的实施例，接收器900和发送器920可以共同被称为收发器。收发器可以将信号发送到基站和从基站接收信号。信号可以包括控制信息和数据。收发器可以包括对要发送的信号进行上变频和放大的射频(RF)发送器和对接收的信号进行低噪声放大和下变频的RF接收器。收发器可以将通过无线电信道接收的信号输出到处理器910，并且通过无线电信道来发送从处理器910输出的信号。
控制器910可以根据本发明的上述实施例来控制UE的整体操作。例如，处理器910可以控制接收器900从基站接收TCRS并且解译TCR。发送器也可以发送TCRS。
图10是示出根据本发明的实施例的基站的配置的框图。基站可以包括接收器1000、发送器1020和处理器1010。根据本发明的实施例，接收器1000和发送器1020可以共同被称为收发器。收发器可以将信号发送到UE和从UE接收信号。信号可以包括控制信息和数据。收发器可以包括对要发送的信号进行上变频和放大的RF发送器和对接收的信号进行低噪声放大和下变频的RF接收器。收发器可以将通过无线电信道接收的信号输出到处理器1010，并且通过无线电信道来发送从处理器1010输出的信号。
控制器1010可以根据本发明的上述实施例来控制基站的整体操作。例如，处理器1010可以进行控制以确定时频域中的TCRS发送位置并且生成要发送到UE的TCRS配置信息。之后，发送器1020将TCRS和配置信息发送到UE，并且接收器1000在根据配置信息确定的资源上接收TCRS。
根据本发明的实施例，处理器1010可以控制基站来生成包括TCRS配置信息的无线电资源控制(RRC)信号。在这种情况下，RRC信号可以指示包括TCRS配置信息。
提出本说明书和附图中公开的实施例以帮助解释和理解本发明，而不是限制本发明的范围。本领域的技术人员显而易见，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明作出更改和改变。如有必要，实施例可以全部或部分地组合。例如，基站和UE可以根据本发明的实施例1-1、1-2和1-3的部分的组合进行操作。尽管实施例涉及FDD LTE系统，但在不脱离本发明的技术精神的情况下，本发明可以包括涉及诸如TDD LTE和5G NR系统等其他系统的替代实施例。
<实施例2>
为了满足第5代(5G)蜂窝通信系统或新无线电(NR)通信系统中的各种用户要求和服务质量，重要的是设计一种能够支持不同发送/接收方案和服务的系统。设计没有潜在系统限制的NR系统也是重要的，潜在系统限制可能考虑到前向兼容性而会限制将来要添加的服务。另外，与传统LTE系统相比，使用动态时分双工(TDD)被视作提高NR系统的频率利用效率。不同于上行链路子帧和下行链路子帧被预先配置成根据配置在上行链路发送与下行链路发送之间切换的传统LTE TDD系统，NR系统的特征在于，基站基于小区内的UE的分布和所需的发送/接收数据量通过调度来确定是否将子帧用于上行链路或下行链路发送。也就是说，在动态TDD模式下以子帧为单位动态地执行上行链路与下行链路之间的切换。
同时，为了让基站控制和管理小区内的处于空闲状态的UE，基站必须周期性地发送包括同步信号和系统信息的广播信道并且预留周期性上行链路资源以便用于从尝试连接到系统的UE接收初始接入请求。在本发明中，由UE发送用于初始接入请求的信号被称为随机接入前导码，并且详细地描述相关操作。
然而，在特征在于基于小区内的UE的分布和所需的发送/接收数据量来确定是否将子帧用于上行链路或下行链路发送以提高频率利用效率的动态TDD中，如果处于空闲状态的UE必须发送和接收周期性信号，那么这降低动态TDD的效率。
因此，本发明提议一种用于执行随机接入操作而不降低支持动态TDD的NR系统中的动态TDD的频率利用效率的方法和设备。
NR系统旨在支持比传统LTE系统的数据速率更高的数据速率。在NR系统中，考虑采用用于在高于6GHz的宽频带中发送信号的方法，以实现这样的高数据速率。也就是说，考虑使用诸如28GHz和60GHz带的毫米波(mmWave)带来提高数据速率。然而，为了补偿mmWave频带中的高信号传播损耗，有必要利用多个天线来执行基于定向波束的发送。在使用基于定向波束的发送方案的情况下，出现难以在不形成波束的位置发送或接收信号的问题。尽管对于其中UE处于连接状态的情况，基于UE的状态信息，基站可形成对UE的适当定向波束，但如果UE处于空闲状态，则基站可能无法形成对UE的波束，因为它没有UE的状态信息。例如，如果基站可能无法形成适合于在空闲状态下尝试初始接入的UE的波束，那么它可能无法接收由UE发送的随机接入前导码。
因此，本发明提议一种用于在高于6GHz的频带中执行基于定向波束的随机接入的方法和设备。
NR系统旨在支持比传统LTE系统的数据速率更高的数据速率。在NR系统中，考虑采用用于在高于6GHz的宽频带中发送信号的方法，以实现这样的高数据速率。也就是说，考虑使用诸如28GHz和60GHz带的毫米波(mmWave)带来提高数据速率。然而，为了补偿mmWave频带中的随距离的高信号衰减，有必要利用多个天线来执行基于定向波束的发送。在使用基于定向波束的发送方案的情况下，问题在于难以在没有形成波束的位置发送或接收信号。尽管对于其中UE处于连接状态的情况，基于UE的状态信息，基站可形成对UE的适当定向波束，但如果UE处于空闲状态，则基站可能无法形成对UE的波束，因为它没有UE的状态信息。例如，如果基站可能无法形成适合于在空闲状态下尝试初始接入的UE的波束，那么它可能无法接收由UE发送的随机接入前导码。
因此，本发明提议一种用于在高于6GHz的频带中执行基于定向波束的随机接入操作的方法和设备。
移动通信系统已经演变成能够提供除早期面向语音的服务之外的数据和多媒体服务的高速高质量分组数据通信系统(诸如，第3代合作伙伴项目(3GPP)中定义的高速分组接入(HSPA)、LTE(或演进型通用地面无线电接入(E-UTRA)、高级LTE(LTE-A)以及LTE Pro；第3代合作伙伴项目-2(3GPP2)中定义的高速率分组数据(HRPD)和超移动宽带(UMB)；以及IEEE中定义的802.16e)。
作为代表性宽带无线通信系统之一的LTE系统在下行链路(DL)中使用正交频分多路复用(OFDM)并且在上行链路(UL)中使用单载波频分多址接入(SC-FDMA)。术语“上行链路”是指用于将数据或控制信号从被互换地称为用户设备(UE)和移动站(MS)的终端发送到被互换地称为演进节点B(eNB)基站(BS)的无线电链路，并且术语“下行链路”是指用于将数据或控制信号从基站发送到终端的无线电链路。此类多址接入方案的特征在于，在彼此不重叠的情况下分配用于发送用户特定数据和控制信息的时频资源，即，维持正交性，以便区分用户特定数据和控制信息。
作为下一代通信系统的NR系统必须满足具有比传统LTE、LTE-A和LTE-Pro系统支持的数据速率高的数据速率的要求。例如，NR系统旨在将峰值下行链路数据速率增至高达20Gbps并且将峰值上行链路数据速率增至高达10Gbps。NR系统还旨在增加用户感知的数据速率以及峰值数据速率。
为了满足此类要求，有必要改进各种信号发送/接收技术，包括多输入多输出(MIMO)发送技术。与在2GHz的带中使用高达20MHz发送带宽的传统LTE系统相比，可以通过在3至6GHz或高于6GHz的频带而不是2GHz的当前LTE带中使用宽于20MHz的频率带宽来满足NR系统的数据速率要求。最后，为了提高频率利用效率，可采用动态TDD来调整上行链路和下行链路发送/接收时间段，以适应小区内的UE的分布和所需的数据量。
动态TDD是用于在上行链路发送与下行链路发送之间切换的技术，以这样的方式使得基站基于小区内的UE的分布和所需的发送/接收数据量来确定将子帧用作上行链路子帧还是下行链路子帧。在利用半静态TDD操作的传统LTE系统中，指定用于上行链路和下行链路的子帧的子帧模式被预先配置成在上行链路发送与下行链路发送之间切换。因此，在传统LTE TDD系统中，难以调整上行链路/下行链路占用时间来适应数据业务的改变。同时，上述动态TDD有利于通过允许基站在上行链路与下行链路之间动态地执行切换以适应小区内的数据业务的改变来最大化频率利用效率。
同时，为了让基站控制和管理小区内的处于空闲状态的UE，基站必须周期性地发送包括同步信号和系统信息的广播信道并且从尝试连接到系统的UE接收初始接入请求。在动态TDD模式下周期性地发送同步信号或广播信道并且接收随机接入前导码的情况下，这可以减少动态TDD预期的频率利用效率改进。在基站周期性地将同步信号和广播信道发送到处于空闲状态的UE的情况下，不论数据业务状态如何，携载同步信号和系统信息的子帧应始终固定为下行链路子帧；类似地，为了让基站周期性地接收由处于空闲状态的UE针对初始接入而发送的随机接入前导码，有必要将在预定间隔(时段)处到达的子帧固定为上行链路子帧。像这样，如果特定子帧被固定为上行链路或下行链路子帧，那么这可能产生降低基站的频率利用效率的问题。
因此，本发明旨在提供一种用于为处于空闲状态的UE高效地执行随机接入过程以及提高支持动态TDD的通信系统中的频率利用效率的方法和设备。
图11是示出传统LTE系统中的UE与基站之间的随机接入过程的信号流图，以提供理解本发明中考虑的随机接入的基础。
在图11中，在步骤1120处，基站1100发送同步信号和广播信道，以便由处于空闲或连接状态的UE 1110用于实现同步并且在小区内获得系统信息。UE 1110可以基于由基站发送的同步信号来与基站实现时间和频率同步，并且检测基站的小区标识符。同步信号可包括用于在LTE中使用的主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)或者附加同步信号的组合。广播信道可以用于将连接所必要的系统信息发送到基站和小区。系统信息可以包括UE的随机接入所必要的信息。
在接收到同步信号和广播信道之后，在步骤1130处，UE 1110可以将随机接入前导码发送到基站1100。在传统LTE系统中，UE 1110可以基于从广播信道获得的前导码信息和频率资源信息以及随机接入前导码发送时间来将随机接入前导码发送到基站1100。在预定间隔(时段)处分配随机接入前导码发送时间和频率资源信息，并且如果确定发送随机接入前导码，那么UE可以在确定之后出现的随机接入前导码发送资源上发送前导码。
基站尝试在它已经配置的随机接入前导码发送资源上检测由UE发送的随机接入前导码。通常，随机接入前导码可以由时间、频率和代码识别；在LTE系统中，可通过UE特定的代码序列来识别UE。如果基站1100检测到包括特定代码序列的随机接入前导码，那么在步骤1140处，基站1100响应于前导码而将随机接入响应发送到对应UE。已经发送随机接入前导码的UE 1110尝试在发送随机接入前导码之后的预定时间段期间接收随机接入响应。随机接入响应可以包括资源分配信息、上行链路时序控制信息和上行链路功率控制信息，以便由已经发送随机接入前导码的终端用于发送上行链路数据。
在接收到随机接入响应之后，在步骤1150处，UE 1110可以根据随机接入响应中包括的上行链路资源分配信息来将Layer-2和/或Layer-3(L2/L3)消息信息发送到基站。UE可以使用从随机接入响应获得的信息来将L2/L3消息信息发送到基站。在接收到L2/L3消息之后，在步骤1160处，基站可以响应于L2/L3消息而发送冲突解决消息。发送冲突解决消息以用于解决在随机接入过程中可能发生的冲突。也就是说，在步骤1130处多个UE发送具有相同代码序列的随机接入前导码的情况下，它们在相同上行链路资源上发送L2/L3消息，这导致冲突。因此，在步骤1160处发送的冲突解决消息被多个UE发送的L2/L3消息之中的优选地接收的L2/L3消息中所包括的唯一标识符加扰，使得只有基站所选择的UE接收冲突解决消息。
如参考图11所述，同步信号和广播信道由基站周期性地发送，该基站可以在预定间隔(时段)处将随机接入前导码发送资源配置用于UE。
图12是示出在NR系统中考虑的时域发送资源结构的图示。
在图12中，时域发送资源结构由发送时间间隔(TTI)1200组成。固定TTI由多个OFDM符号组成。TTI 1200可以包括下行链路发送时间段和下行链路发送时间段。详细地说，下行链路发送时间段包括下行链路控制信道发送时间段1212、1242和1252以及下行链路数据信道发送时间段1214、1222、1232和1244；并且上行链路发送时间段可以包括上行链路控制信道发送时间段1248以及上行链路数据信道发送时间段1256、1264和1272。TTI 1200还可以包括用于从下行链路切换到上行链路的保护时段(GP)1246、1254和1262。
如图12所示，NR系统可以支持发送资源结构1210、1220、1230、1240、1250、1260和1270，它们的下行链路控制信道、下行链路数据信道、上行链路控制信道和上行链路数据信道的长度有所差异；每个信道由对应于时间长度的多个OFDM符号组成。
发送资源结构1210可以由下行链路控制信道1212和下行链路数据信道1214组成。发送资源结构1220可以仅由下行链路数据信道1212组成。发送资源结构1230可以由下行链路数据信道1232和保护时段1234组成。发送资源结构1240可以由下行链路控制信道1242、下行链路数据信道1244、保护时段1246和上行链路控制信道1248组成。发送资源结构1250可以由下行链路控制信道1252、保护时段1254和上行链路数据信道1256组成。发送资源结构1260可以由保护时段1262和上行链路数据信道1264组成。最后，发送资源结构1270可以仅由上行链路数据信道12组成。
尽管利用图12中描绘的发送资源结构来描述本发明提议的技术，但本发明不限于图12的发送资源结构，并且它可以应用于上行链路信道和下行链路信道的各种组合。
NR系统可以根据它的双工模式(例如，FDD和TDD)使用参考图12描述的发送资源结构的组合。在FDD系统中，可在下行链路频率上使用图12的发送资源结构1210和1220并且在上行链路频率上使用图12的发送资源结构1260和1270。同时，在TDD系统中，可使用图12中描绘的所有发送资源结构。在本发明中考虑的动态TDD中，可根据发送/接收数据业务通过子帧来确定所有发送资源结构中的一个，以发送或接收数据。
图13是示出用于由LTE系统中的终端使用的基站的随机接入前导码发送资源配置方法的图示。
在图13中，时频资源1300可以是FDD系统中的上行链路频率资源或TDD系统中的上行链路时间资源。在时频资源中，横轴1320表示时间，并且纵轴1310表示频率。基站可以配置时频资源1300上的周期性前导码发送资源1330，以便由UE用于发送上行链路信号。因此，前导码发送资源1330可以出现在上行链路时频资源1300上的预定间隔(时段)1340处。在随机接入前导码发送资源1330被配置在如图13所示的预定间隔(时段)1340处或者预定子帧始终被配置成包括随机接入前导码发送资源的情况下，对应子帧应被配置成上行链路子帧。
在上行链路资源和下行链路资源在频率上分开的传统LTE FDD系统中，即使特定子帧被配置成具有随机接入前导码发送资源也不会出现问题。即使在预先确定了上行链路子帧和下行链路子帧的LTE TDD系统中，如果随机接入前导码发送资源被配置在上行链路子帧中，那么也不会出现问题。在以动态TDD操作从而允许基站根据小区内的UE的上行链路/下行链路数据业务情形动态地在上行链路子帧与下行链路子帧之间切换的NR系统中，难以将特定子帧预先配置成在如上述的随机接入前导码发送中使用。
通常，基站难以基于随机接入前导码(作为位于小区内的空闲模式UE发送到基站以便初始接入系统的信号)来知道小区中存在多少空闲模式的UE。在这个方面，不论数据业务情形如何，将特定子帧配置成随机接入前导码发送子帧都可以导致降低频率利用效率的问题。因此，需要一种用于高效地配置随机接入前导码发送资源的方法。
还有必要考虑用于NR系统中的UE的初始接入的波束。如上所述，考虑采用用于在高于6GHz的宽频带中发送信号的方法，以满足NR中的提高数据速率要求。考虑到在高于6GHz频带中的随距离的信号衰减大于在低于6GHz频带中的这种衰减，需要一种基于由多个天线形成的波束的信号发送/接收方法以维持覆盖范围。
图14是示出在NR系统中考虑的示例性基于定向波束的发送的图示。
在图14中，主管小区的基站1400可以与位于小区内的UE 1410、1420和1430执行通信。被基站1400覆盖的区域1440表示基站1400可以使用全方向波束与UE通信的最大覆盖范围。在使用全方向波束的情况下，如图14所示，覆盖范围可能会减小，因为与使用定向波束的情况相比，出现传播衰减。在图14的示例中，UE 1410和1420可以与基站1400执行基于全方向波束的通信，但由于相对较高的传播衰减，UE 1430无法与基站1400执行基于全方向波束的通信。在这种情况下，基站可以使用定向波束1450来提高它用于与UE 1430通信的覆盖范围。
由于它与全方向波束相比的窄波束宽度性质，因此尽管使用定向波束可以增大覆盖范围，但如果UE与基站之间的波束方向没有准确地匹配，那么这可能导致通信失败。在图14的示例中，朝向UE 1430形成的波束并不指向UE 1410和1420，并且UE 1410和1420无法使用波束1450与基站1400通信。
由于与基于波束的信号进行通信的基站处于连接状态的UE能够将基于由基站发送的参考信号而测量到的信道状态信息发送到基站，因此基站可以形成朝向对应UE的适当波束，以用于发送信号。然而，在UE处于空闲状态而没有与小区内的基站连接的情况下，UE难以将信道状态信息发送到基站并且因此基站无法形成朝向空闲UE的波束。在上述示例性情况下，可以出现如下问题：由空闲UE用于实现同步和初始接入系统的同步信号和广播信道的覆盖范围以及由UE发送用于初始接入的随机接入前导码的覆盖范围减小。
为了解决上述问题，在传统系统中，已经考虑采用波束扫描技术，其特征在于基站形成用于发送同步信号和广播信道的波束，该波束在方向上根据时间而改变以克服波束方向不匹配。近来，也已经考虑采用供基站用于形成波束的方法，该波束在方向上在预定前导码发送时间间隔处改变以用于接收由UE发送的前导码。
图15是用于基站扫描发送波束以便在下行链路子帧中发送同步和广播信道的示例性波束扫描方案的图示。
如图15所示，可使用波束1550至1590在多个下行链路子帧1500至1540上发送信号。此处，波束1550至1590是在预定方向上形成的定向波束。为了解决如上文所述在使用方向波束的情况下位于不匹配波束方向的方向上的UE无法接收信号的问题，基站可以形成根据子帧改变方向的波束，以在多个下行链路子帧1550至1590期间覆盖小区内的所有方向，以便发送信号。图15描绘基站形成由子帧在多个连续下行链路子帧期间沿顺时针方向旋转的波束以在所有方向上发送同步信号和广播信道的示例性情况。
图16是用于基站扫描接收波束以在上行链路子帧中接收由UE发送的随机接入前导码的示例性波束扫描方案的图示。
如图16所示，可使用波束1650至1690在多个上行链路子帧1600至1640上接收信号。此处，波束1650至1690是在预定方向上形成的定向波束。为了解决如上文所述在使用方向波束的情况下基站无法接收由位于不匹配波束方向的方向上的UE发送的信号的问题，基站可以形成根据子帧改变方向的波束，以在多个上行链路子帧1650至1690期间覆盖小区内的所有方向，以便接收信号。图16描绘基站形成由子帧在多个连续上行链路子帧期间沿顺时针方向旋转的波束以在所有方向上接收随机接入前导码的示例性情况。
上文描述了用于基站针对空闲UE发送同步信号和广播信道并且在所有方向上接收随机接入前导码的方法。然而，在如上文所述的用于在特定方向上形成接收波束以用于在特定子帧中接收随机接入前导码的情况下，可能会出现频率利用降低的问题。考虑到在高于6GHz的频带中操作的UE的复杂性和实施，可以在某一时段期间仅在特定方向上形成一个波束。也就是说，优选在某一子帧处具有在一个方向上的发送波束或接收波束，因为如果基站形成用于向位于不同方向上的UE发送或从中接收的波束，那么这可能增加实施复杂性。在基站在特定方向上形成波束以用于接收随机接入前导码的情况下，如果对应方向上不存在用户，那么出现如下问题：难以在除了用于接收随机接入前导码的那些资源之外的资源上调度另一UE的数据。这意味着浪费上行链路频率资源，从而导致频率利用效率降低。
因此，本发明提出一种高效随机接入前导码发送资源配置方法，其能够在动态TDD模式下最小化通过将特定子帧始终固定为用于接收由空闲状态UE发送的随机接入前导码的上行链路子帧而引起的频率利用效率劣化。
本发明还提出一种高效随机接入前导码发送资源配置方法，其能够在基于定向波束的发送/接收系统中在基站执行接收波束扫描以接收由UE发送的随机接入前导码从而支持空闲状态UE的初始接入的情况下最小化通过始终在特定子帧处形成特定接收波束而引起的频率利用效率劣化。
本发明的实施例提出一种高效随机接入前导码发送资源配置方法，其能够在动态TDD模式下最小化通过将特定子帧始终固定为用于接收由空闲状态UE发送的随机接入前导码的上行链路子帧而引起的频率利用效率劣化。
本发明还提出一种高效随机接入前导码发送资源配置方法，其能够在基于定向波束的发送/接收系统中在基站执行接收波束扫描以接收由UE发送的随机接入前导码的从而支持空闲状态UE的初始接入的情况下最小化通过始终在特定子帧处形成特定接收波束而引起的频率利用效率劣化。
图17是示出根据本发明的实施例的NR系统中的终端的随机接入前导码发送过程的信号流图。
在图17中，在步骤1710处，基站1700可以针对位于小区内的UE1705周期性地发送同步信号。基站1700可以使用全方向波束或定向波束来发送同步信号。尽管基站通常优选在低于6GHz的频带中利用全方向波束并且在高于6GHz的频带中利用定向波束来发送同步波束，但不论用于特定频带的波束类型如何，都可以实现本发明。考虑到UE和基站操作的同步信号检测复杂性，假设基站在固定的下行链路子帧中发送同步信号。在使用定向波束发送同步信号的情况下，假设使用在特定下行链路子帧处在特定方向上形成的定向波束来发送同步信号。考虑到下行链路数据业务量通常大于上行链路数据业务量，可以假设在固定子帧中使用固定波束来发送下行链路同步信号的情况下频率利用效率劣化较小。UE 1705基于由基站1700发送的同步信号来实现时间和频率同步，并且在步骤1715处执行小区搜索以获得小区标识符。
在步骤1720处，基站1700周期性地将广播信号发送到位于小区内的UE 1705以作为第二步骤。基站1700可以使用全方向波束或定向波束来发送广播信道。类似于同步信号，基站通常优选在低于6GHz的频带中利用全方向波束并且在高于6GHz的频带中利用定向波束来发送广播信号。然而，不论用于特定频带的波束的类型如何，都可以实现本发明。由于优选以与同步信号相同的方式发送广播信道，因此假设基站在固定的下行链路子帧中发送广播信道。在使用定向波束发送广播信道的情况下，还假设在使用特定下行链路子帧处在特定方向上形成的定向波束来发送广播信道。UE 1705可以接收由基站1700发送的广播信道，以在步骤1725处获取与NR系统相关的系统信息。
由UE 1705获取的系统信息可以包括与UE的随机接入操作相关的信息。与随机接入相关的系统信息可以包括如下的信息。
-随机接入前导码序列信息
-随机接入前导码格式
-随机接入功率控制信息
-随机接入前导码发送时间和频率资源信息
之后，想要执行初始接入的UE 1705基于从广播信息获取的随机接入相关信息中的用于随机接入前导码发送的时间和频率资源信息来确定子帧和将要在该子帧中发送的随机接入前导码。在步骤1735处，UE 1705在被配置成指示随机接入前导码发送资源的子帧1730中的下行链路控制信道上接收控制信息。
如果在下行链路控制信道上接收的控制信息不包括随机接入前导码发送指示符(或没有发送的指令)，那么UE 1705在对应子帧中可以不发送随机接入前导码，即使对应子帧被配置成用于预定随机接入前导码发送的子帧也是如此。之后，在步骤1745处，UE 1705在被配置成用于随机接入前导码发送的下一子帧1740中的下行链路控制信道上接收控制信息。如果在下行链路控制信道上接收的控制信息包括随机接入前导码发送指示符或者对应指示符指示发送前导码，那么在步骤1750处，UE 1705可以在对应子帧中发送随机接入前导码。此处，由UE用于发送随机接入前导码的频率资源可以是经由系统信息预先配置的频率资源。
图17的实施例可以用如下所述更详细的方法来详述。
下文根据图17对方法1进行描述。在被预先配置成用于随机接入前导码发送的子帧具有能够发送下行链路控制信道的发送资源结构(图12的发送资源结构1240和1250)的情况下，基站可以在用于随机接入前导码发送操作的下行链路控制信道上发送指示符，该指示符指示UE发送随机接入前导码。UE尝试在被预先配置成用于随机接入前导码发送的子帧中检测指示发送随机接入前导码的指示符。如果UE在下行链路控制信道上检测到指示发送前导码的对应指示符，那么它可以根据在对应子帧中包括的用于上行链路控制信道的资源1248和用于上行链路数据信道的资源1256上所配置的格式来发送随机接入前导码。
在上行链路控制信道资源1248或上行链路数据信道资源1256的时间段太短而无法以预定格式发送随机接入前导码的情况下，UE可不发送随机接入前导码。在根据图12的发送资源结构的组合，上行链路时段长于一个TTI 1200的情况下，可以以更长的格式来发送随机接入前导码。
如果在下行链路控制信道上没有检测到对应指示符，或者如果检测到的指示符指示不发送前导码，那么UE在对应子帧中可以不发送前导码。
对于方法1，下行链路控制信道可以包括随机接入前导码发送指示符，并且在这种情况下，可以在当前LTE系统的公共搜索空间中使用下行链路控制信道以单独结构或使用下行链路控制信息发送格式来发送该指示符。
下文根据图17对方法2进行描述。在被预先配置成用于随机接入前导码发送的子帧具有能够发送下行链路控制信道的发送资源结构(图12的发送资源结构1240和1250)的情况下，基站可以在用于随机接入前导码发送操作的下行链路控制信道上发送指示符，该指示符指示UE发送随机接入前导码。此处，在当前子帧后面的预定数量的子帧之后，基站可以另外发送指示UE发送随机接入前导码的发送时序字段。UE尝试在被预先配置成用于随机接入前导码发送的子帧和发送时序字段中检测指示UE发送随机接入前导码的指示符。如果随机接入前导码发送指示符指示发送前导码，那么UE等到由发送时序字段指示的从对应子帧的结束点算起的子帧数量到期才发送随机接入前导码。例如，如果发送时序字段被设置为指示两个子帧的值，那么UE可以在接收到对应下行链路控制信道的子帧的结束点之后的两个子帧之后发送随机接入前导码。
如果上行链路控制信道资源1248或上行链路数据信道资源1256的时间段太短而无法以预定格式发送随机接入前导码，那么UE可以不发送随机接入前导码。在根据图12的发送资源结构的组合，上行链路时段长于一个TTI 1200的情况下，可以以更长的格式来发送随机接入前导码。
如果在下行链路控制信道上没有检测到对应指示符，或者如果检测到的指示符指示不发送前导码，那么UE在对应子帧中可以不发送前导码。
对于方法2，下行链路控制信道可以包括指示发送随机接入前导码的指示符和指示可用于发送随机接入前导码的子帧的发送时序字段，并且在这种情况下，可以在当前LTE系统的公共搜索空间中使用下行链路控制信道以单独结构或使用下行链路控制信息发送格式来发送该指示符和该发送时序字段。
下文根据图17对方法3进行描述。在被预先配置成用于随机接入前导码发送的子帧具有能够发送下行链路控制信道的发送资源结构(图12的发送资源结构1240和1250)的情况下，基站可以在对应下行链路控制信道上发送用于向UE通知当前子帧的发送资源结构的发送资源结构指示符。UE尝试在被预先配置成用于随机接入前导码发送的子帧中检测指示当前子帧的发送资源结构的发送资源结构指示符。发送资源结构指示符可以是指示图12中描绘的发送资源结构中的一个的指示符，其用于当前子帧。在UE在下行链路控制信道上检测到对应指示符的情况下，如果基于对应指示符确定对应子帧包括上行链路控制信道资源1248或上行链路数据信道资源1256，那么UE可以以对应资源上所配置的格式来发送随机接入前导码。在上行链路控制信道资源1248或上行链路数据信道资源1256的时间段太短而无法以预定格式发送随机接入前导码的情况下，UE可以不发送随机接入前导码。
如果没有在下行链路控制信道上检测到对应指示符，或者如果检测到的指示符指示对应子帧中既不包括上行链路控制信道资源1248也不包括上行链路数据信道1256，那么UE在对应子帧中可以不发送前导码。
对于方法3，下行链路控制信道可以包括用于对应子帧的发送资源结构指示符，并且在这种情况下，可以在当前LTE系统的公共搜索中使用下行链路控制信道以单独结构或使用下行链路控制信息发送格式来发送该指示符。
下文根据图17对方法4进行描述。在被预先配置成用于随机接入前导码发送的子帧具有只能够发送上行链路信道的发送资源结构(图12的发送资源结构1260和1270)的情况下，不论下行链路信道的接收如何，UE都可以在对应子帧中发送随机接入前导码。在根据图12的发送资源结构的组合，上行链路时段长于一个TTI 1200的情况下，可以以更长的格式来发送随机接入前导码。
本实施例的方法1、2、3和4基于提前通过广播信道来发送用于随机接入的系统信息的事实进行操作。也就是说，本发明提出一种用于UE在假设用于发送随机接入前导码的时间和频率资源被预先配置在用于随机接入的系统信息中的情况下基于在子帧中的下行链路控制信道上接收到的指示符或对应子帧的发送资源结构来发送随机接入前导码的方法。
在以下实施例中，在用于随机接入的系统信息中不包括随机接入前导码发送时间和频率资源配置的情况下对UE操作方法进行描述。
图18是示出根据本发明的另一实施例的NR系统中的终端的随机接入前导码发送过程的信号流图。
在图18中，在步骤1820处，基站1800可以针对位于小区内的UE1810周期性地发送同步信号。基站1800可以使用全方向波束或定向波束来发送同步信号。尽管基站通常优选在低于6GHz的频带中利用全方向波束并且在高于6GHz的频带中利用定向波束来发送同步波束，但不论用于特定频带的波束类型如何，都可以实现本发明。考虑到UE和基站操作的同步信号检测复杂性，假设基站在固定的下行链路子帧中发送同步信号。在使用定向波束发送同步信号的情况下，假设使用在特定下行链路子帧处在特定方向上形成的定向波束来发送同步信号。考虑到下行链路数据业务量通常大于上行链路数据业务量，可以假设在固定子帧中使用固定波束来发送下行链路同步信号的情况下频率利用效率劣化较小。UE 1810基于由基站1800发送的同步信号来实现时间和频率同步，并且在步骤1830处执行小区搜索以获得小区标识符。
在步骤1840处，基站1800周期性地将广播信号发送到位于小区内的UE 1810以作为第二步骤。基站1800可以使用全方向波束或定向波束来发送广播信道。类似于同步信号，基站通常优选在低于6GHz的频带中利用全方向波束并且在高于6GHz的频带中利用定向波束来发送广播信号。然而，不论用于特定频带的波束的类型如何，都可以实现本发明。由于优选以与同步信号相同的方式发送广播信道，因此假设基站在固定的下行链路子帧中发送广播信道。在使用定向波束发送广播信道的情况下，还假设使用在特定下行链路子帧处在特定方向上形成的定向波束来发送广播信道。UE 1810可以接收由基站1800发送的广播信道，以在步骤1850处获取与NR系统相关的系统信息。由UE 1810获取的系统信息可以包括与UE的随机接入操作相关的信息。随机接入相关系统信息可以包括如下的信息。
-随机接入前导码序列信息
-随机接入前导码格式
-随机接入功率控制信息
不同于图17的实施例，随机接入相关系统信息不包括用于随机接入前导码发送的时间和频率资源信息。也就是说，不对用于发送随机接入前导码的子帧进行配置。之后，在步骤1860处，想要执行初始接入的UE 1810在下行链路控制信道上接收控制信息。
如果在下行链路控制信道上接收的控制信息不包括随机接入前导码发送指示符，或者如果接收到的指示符指示不发送前导码，那么UE 1810不发送随机接入前导码。之后，UE 1810在另一子帧1870中的下行链路控制信道上接收控制信息。如果在下行链路控制信道上接收的控制信息包括随机接入前导码发送指示符或者对应指示符指示发送前导码，那么在步骤1880处，UE 1810可以在对应子帧中发送随机接入前导码。
此处，由UE用于发送随机接入前导码的频率资源可以是经由系统信息预先配置的频率资源。在系统信息中没有配置用于发送随机接入前导码的频率资源的情况下，基站可以在下行链路控制信道上发送随机接入前导码发送频率资源区域信息以及随机接入前导码发送指示符。如果接收到的下行链路控制信息包括随机接入前导码发送指示符或者对应指示符指示发送前导码，那么UE接收对应频率资源信息以在对应频率资源上发送随机接入前导码。
图18的实施例可以用如下所述的更详细的方法来详述。
下文根据图18对方法5进行描述。基站可以在用于随机接入前导码发送操作的所有下行链路控制信道上发送指示UE发送随机接入前导码的指示符。UE可以在下行链路控制信道上检测对应指示符，并且如果对应指示符指示发送随机接入前导码，则根据对应子帧中包括的上行链路数据信道资源1256或者上行链路控制信道资源1248上所配置的格式来发送随机接入前导码。在这种情况下，如果经由下行链路控制信道来配置随机接入前导码发送频率资源，那么UE可以根据该配置来发送随机接入前导码。
在上行链路控制信道资源1248或上行链路数据信道资源1256的时间段太短而无法以预定格式发送随机接入前导码的情况下，UE可以不发送随机接入前导码。在根据图12的发送资源结构的组合，上行链路时段长于一个TTI 1200的情况下，可以以更长的格式来发送随机接入前导码。
如果在下行链路控制信道上没有检测到对应指示符，或者如果检测到的指示符指示不发送前导码，那么UE在对应子帧中可以不发送前导码。
对于方法5，下行链路控制信道可以包括随机接入前导码发送指示符，并且在这种情况下，可以在当前LTE系统的公共搜索空间中使用下行链路控制信道以单独结构或使用下行链路控制信息发送格式来发送该指示符。
下文根据图18对方法6进行描述。基站可以在用于随机接入前导码发送操作的所有下行链路控制信道上发送指示UE发送随机接入前导码的指示符。此处，在当前子帧后面的预定数量的子帧之后，基站可以另外发送指示UE发送随机接入前导码的发送时序字段。如果随机接入前导码发送指示符指示发送前导码，那么UE等到由发送时序字段指示的从对应子帧的结束点算起的子帧数量到期才发送随机接入前导码。例如，如果发送时序字段被设置为指示两个子帧的值，那么UE可以在接收到对应下行链路控制信道的子帧的结束点之后的两个子帧之后发送随机接入前导码。如果经由下行链路控制信道来配置用于发送随机接入前导码的频率资源，那么UE可以根据该配置来发送随机接入前导码。
如果上行链路控制信道资源1248或上行链路数据信道资源1256的时间段太短而无法以预定格式发送随机接入前导码，那么UE可以不发送随机接入前导码。在根据图12的发送资源结构的组合，上行链路时段长于一个TTI 1200的情况下，可以以更长的格式来发送随机接入前导码。
如果在下行链路控制信道上没有检测到对应指示符，或者如果检测到的指示符指示不发送前导码，那么UE在对应子帧中可以不发送前导码。
对于方法6，下行链路控制信道可以包括指示发送随机接入前导码的指示符和指示可用于发送随机接入前导码的子帧的发送时序字段，并且在这种情况下，可以在当前LTE系统的公共搜索空间中使用下行链路控制信道以单独结构或使用下行链路控制信息发送格式来发送该指示符和该发送时序字段。
下文根据图18对方法7进行描述。基站可以在用于随机接入前导码操作的所有下行链路控制信道上发送向空闲UE通知当前子帧的发送资源结构的发送资源结构指示符。发送资源结构指示符可以是指示图12中描绘的发送资源结构中的一个的指示符，其用于当前子帧。在UE在下行链路控制信道上检测到对应指示符的情况下，如果基于对应指示符确定对应子帧包括上行链路控制信道资源1248或上行链路数据信道资源1256，那么UE可以以上行链路控制信道资源1248或上行链路数据信道资源1256上所配置的格式来发送随机接入前导码。在这种情况下，如果经由下行链路控制信道来配置随机接入前导码发送频率资源，那么UE根据对应配置来发送随机接入前导码。
在上行链路控制信道资源1248或上行链路数据信道资源1256的时间段太短而无法以预定格式发送随机接入前导码的情况下，UE可以不发送随机接入前导码。如果没有在下行链路控制信道上检测到对应指示符，或者如果检测到的指示符指示对应子帧既不包括上行链路控制信道资源1248也不包括上行链路数据信道1256，那么UE在对应子帧中可以不发送前导码。
对于方法7，下行链路控制信道可以包括用于对应子帧的发送资源结构指示符，并且在这种情况下，可以在当前LTE系统的公共搜索中使用下行链路控制信道以单独结构或使用下行链路控制信息发送格式来发送该指示符。
根据本发明的实施例，针对上述方法1至7，可以考虑让基站使用定向波束与终端传递信号。在本发明的这个实施例中，基站可在下行链路信道上进一步发送定向波束信息，以用于在对应子帧中接收上行链路信号。在本发明中，这个信息被称为上行链路接收波束信息，并且对应波束信息可以以匹配波束方向的特定数字的形式指示。上行链路接收波束信息指示由基站用于在任意子帧中接收信号的波束的方向。在相应方向上形成的波束具有唯一索引，并且上行链路接收波束信息可以指示索引中的一个。
UE可以在小区搜索过程中基于下行链路同步信号来确定适合与基站通信的波束。也就是说，UE已经具有关于适合由基站用来接收UE所发送的信号的上行链路接收波束的信息。因此，UE可以确定对应子帧是可用于根据方法1至7中的一个来发送随机接入前导码的子帧，并且如果在对应子帧处形成的基站的上行链路接收波束匹配UE所预测的上行链路接收波束，则在对应前导码中发送随机接入前导码。
图19是示出根据本发明的实施例的NR系统中的使用定向波束进行彼此通信的基站与UE之间的随机接入前导码发送过程的信号流图。
在图19中，在步骤1920和1930处，基站1900可以针对位于小区内的UE 1910发送多个同步信号。可以使用不同定向波束来发送多个同步信号。例如，利用被指定为第一波束的定向波束来发送同步信号1920，而使用被指定为第n波束的定向波束来发送同步信号1930。在步骤1940处，UE可以利用在多个同步信号之中发送的期望同步信号来完成小区搜索。在完成小区搜索之后，UE 1910可以提取适合与基站通信的关于基站的发送波束和接收波束的信息。也就是说，UE可以估计适合与基站通信的下行链路发送波束信息和上行链路接收波束信息。
在步骤1960处，UE接收由基站发送的广播信道，并且在步骤1950处，从广播信道获取系统信息。如上文所述，系统信息可以包括如下所述的随机接入相关信息。
-随机接入前导码序列信息
-随机接入前导码格式
-随机接入功率控制信息
-随机接入前导码发送时间和频率资源信息
之后，在步骤1970和1980处，除了根据上述方法1至7中的一个的随机接入前导码发送指示符、对应子帧的发送资源结构或者发送时序字段之外，UE 1910还可以经由基站发送的下行链路控制信道来接收基站的上行链路接收波束信息。基站的上行链路接收波束信息是指关于被配置成由基站用来在对应子帧中接收上行链路信号的定向波束的信息。
如果关于经由下行链路控制信道配置的基站的上行链路接收波束的信息与关于由UE基于同步信号估计的基站的接收波束的信息匹配，那么UE可以在对应子帧中发送随机接入前导码。如果在对应子帧中的下行链路控制信道上接收的上行链路波束信息与基站的估计接收波束信息不匹配，那么UE在对应子帧中可以不发送随机接入前导码。
本发明中考虑的NR系统配置UE的随机接入资源并且UE根据该配置来发送随机接入前导码的操作可以根据上述方法1至7中的一个来执行。尽管没有详细地描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以根据方法1至7的任何组合来执行上述操作。
尽管主要结合动态TDD来描述本发明的实施例和方法，但本发明的详细描述可以同样应用于其他TDD和FDD系统。
图20和图21是示出被配置成实现本发明的实施例的UE和基站的图示。UE和基站可以根据上述实施例中已经提出的NR系统的随机接入前导码发送/接收方法进行操作。
图20是示出根据本发明的实施例的UE的配置的框图。如图20所示，本发明的UE可以包括RF单元2000、随机接入前导码发生器2010、同步器与小区搜索器2020、广播信道接收器2030、控制器2040，以及天线2050。
RF单元2000将基带信号转换成过渡带信号并且将过渡带信号发送到天线以便经由该天线发送对应信号，或者将由天线接收的接收信号转换成基带信号并且将基站信号发送到同步器与小区搜索器2020。同步器与小区搜索器2020基于由基站发送的同步信号而实现频率和时间同步并且执行小区搜索。广播信道接收器2030接收由基站发送的广播信道，以获取执行随机接入所必要的系统信息。如果UE变得有必要接入小区，那么随机接入前导码发生器2010生成并发送随机接入前导码。控制器2040可以控制RF单元2000、随机接入前导码发生器2010、同步器与小区搜索器2020、广播信道接收器2030、控制器2040以及天线2050，使得UE执行同步和小区搜索、系统信息获取，以及随机接入前导码发送。
图21是示出根据本发明的实施例的基站的配置的框图。如图21所示，基站可以包括RF单元2100、同步信号发送器2110、广播信道发送器2120、随机接入前导码检测器2130、控制器2140，以及天线2150。RF单元2100将基带信号转换成过渡带信号并且将过渡带信号发送到天线以便经由该天线发送对应信号，或者将由天线接收的接收信号转换成基带信号并且将基带信号发送到随机接入前导码检测器2130。同步信号发送器2110发送同步信号，以便由UE用来基于该同步信号而实现频率和时间同步。广播信道发送器2130发送广播信道，以便由UE用来获取系统信息。随机接入前导码检测器2130执行用于检测由UE发送的随机接入前导码的操作。控制器2140可以RF单元2100、同步信号发送器2110、广播信道发送器2120、随机接入前导码检测器2130以及天线2150，使得UE执行同步和小区搜索、系统信息采集，以及随机接入前导码发送。
提出本说明书和附图中公开的实施例以帮助解释和理解本发明，而不是限制本发明的范围。本领域的技术人员显而易见，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明作出改变。如有必要，实施例可以全部或部分地组合。
<实施例3>
本发明涉及一种无线通信系统，并且具体地，涉及一种支持与恰好在一个或多个载波频率上操作的不同通信系统中的至少一个通信的终端的数据发送/接收方法和设备，该终端能够与相应通信系统传送数据。
开发移动通信系统以向用户提供移动中的语音通信服务。近来，移动通信系统已经演进到除了支持早期的语音导向型服务之外还支持高速数据通信服务。然而，更高速服务的资源短缺和日益增长的用户需要正促进朝向更高级的移动通信系统演进。
作为用于满足此类要求的下一代移动通信标准中的一个，第3代合作伙伴项目(3GPP)中正在研究长期演进(LTE)。LTE是被设计用于提供高达100Mbps的基于分组的高速通信技术。为了实现这个目标，正在讨论各种方案：通过简化网络的配置来减少位于通信路径中的节点数量的一个方案；以及使无线协议最大程度地接近无线信道的另一方案。
LTE系统在初始数据发送发生解码失败时采用混合自动重传请求(HARQ)方案以进行物理层重新发送。HARQ方案被设计成以一定方式操作使得接收器在未能解码数据时向发送器发送指示解码失败的否定确认(NACK)，以便发送器在物理层上重新发送对应数据。接收器将重新发送的数据与解码失败的数据组合，以提高数据接收性能。HARQ方案还可以被设计成以一定方式操作使得接收器在成功解码数据时向发送器发送指示成功解码的确认(ACK)，以便发送器发送新数据。
图22是用于在LTE系统中发送下行链路数据或控制信道的基本时频资源结构。
在图22中，横轴表示时间，并且纵轴表示频率。时域中的最小发送单位是OFDM符号，并且Nsymb个OFDM符号2202形成时隙2206，并且2个时隙形成子帧2205。每个时隙跨越0.5ms，并且每个子帧跨越1.0ms。无线电帧2214是由10个子帧组成的时间单位。在频域中，最小发送单位是副载波，并且总系统发送宽带由NBW个副载波2204组成。
在时频资源结构中，基本资源单位是由OFDM符号索引和副载波索引指示的资源元素(RE)2212。资源块(RB)(或物理资源块(PRB))2208由时域中的Nsymb个连续OFDM符号2202和频域中的NRB个连续副载波2210限定。也就是说，一个RB 2208由Nsymb×NRB个RE 2212组成。通常，RB是最小数据发送单位。通常，在LTE系统中，Nsymb＝7、NRB＝12并且NBW和NRB与系统发送带宽成比例。数据速率与针对终端调度的RB的数量成比例地增加。
针对LTE系统，限定6个发送带宽。在下行链路和上行链路在频率中分开的FDD系统的情况下，下行链路发送带宽和上行链路发送带宽可以彼此不同。信道带宽表示与系统发送带宽相比的RF带宽。表3示出系统发送带宽与在LTE系统中限定的信道带宽之间的关系。例如，具有10MHz信道带宽的LTE系统使用50个RB的发送带宽。
[表3]
下行链路控制信息在子帧开始的N个OFDM符号中发送。通常，N＝{1、2、3}。因此，在每个子帧处，N值随着将要发送的控制信息量而改变。控制信息包括用于指示传达控制信息的OFDM符号的数量的控制信道发送时段指示符、用于下行链路或上行链路数据发送的调度信息，以及HARQ ACK/NACK信号。
在LTE系统中，下行链路或上行链路数据调度信息使用下行链路控制信息(DCI)从基站发送到终端。上行链路(UL)表示用于将数据或控制信号从终端发送到基站的无线电链路，并且下行链路(DL)表示用于将数据或控制信号从基站发送到终端的无线电链路。DCI根据目的而分类成不同DCI格式，例如，指示UL数据调度的UL许可或DL数据调度的DL许可、指示尺寸较小的控制信息的使用、指示是否应用基于多天线的空间多路复用、以及指示功率控制的使用。例如，用于DL许可的DCI格式1被配置成包括如下信息中的至少一个。
-资源分配Type 0/1标记：资源分配Type 0/1标记指示资源分配方案是Type 0还是Type 1。Type-0是通过应用位图方案来以资源块组(RBG)为单位分配资源。在LTE系统中，基本调度单位可以是用时频域资源表达的资源块(RB)，并且RBG可以包括多个RB并且可以是Type-0方案中的基本调度单位。Type-1是分配RBG中的特定RB。
-资源块分配：资源块分配指示被分配用于数据发送的RB。资源可以根据系统带宽和资源分配方案来确定。
-调制和编码方案(MCS)：MCS指示用于数据发送的调制方案和将要发送的传输块的大小。
-HARQ进程号：HARQ进程号指示HARQ的进程号。
-新数据指示符：新数据指示符指示HARQ发送是初始发送还是重新发送。
-冗余版本：冗余版本指示HARQ的冗余版本。
-PUCCH的TPC命令：物理上行链路控制信道(PUCCH)的发送功率控制(TPC)命令指示作为上行链路控制信道的PUCCH的功率控制命令。
在经过信道编码和调制过程之后，DCI可以在物理下行链路控制信道(PDCCH)或增强型PDCCH(EPDCCH)上发送。
通常，DCI可以针对每个终端独立地进行信道编码，并且随后经过信道编码的DCI可以被配置有与其相关的PDCCH并发送。在时域中，在控制信道发送时段期间，可以映射并发送PDCCH。PDCCH的频域映射位置可以由每个终端的ID确定，并且它可以遍布整个系统发送带。
下行链路数据可以在作为用于下行链路数据发送的物理信道的物理下行链路共享信道(PDSCH)上发送。PDSCH可以在控制信道发送时段之后发送，并且诸如频域中的详细映射位置等调度信息和调制方案可以由在PDCCH上发送的DCI指示。
使用组成DCI的控制信息中的5位MCS，基站向终端通知应用于将要发送的PDSCH的调制方案和将要发送的数据大小(例如，传输块大小(TBS))。TBS对应于在将针对纠错的信道编码应用于待由基站发送的数据(例如，传输块(TB))之前给出的大小。
LTE系统支持的调制方案可以包括正交相移键控(QPSK)、16正交幅度调制(QAM)以及64QAM，并且它们分别具有调制阶数(Qm)2、4和6。也就是说，QPSK调制每符号发送2位、16QAM每符号发送4位，并且64QAM每符号发送6位。
在这个实施例中，PDCCH发送可以被理解为PDCCH上的控制信息发送，PUCCH发送被理解为PUCCH上的控制信息发送，PDSCH发送被理解为PDSCH上的数据发送，并且PUSCH发送被理解为PUSCH上的数据发送。
与LTE Rel-8相比，3GPP LTE Rel-10采用带宽扩展来适应更多数据业务。与在信号带中发送数据的LTE Rel-8相比，这种被称为带宽扩展或载波聚合(CA)的技术能够将数据速率增加到与扩展带一样多。每个带被称为分量载波(CC)，并且LTE Rel-8终端被配置成具有DL CC和UL CC。具有SIB-2连接关系的DL CC和UL CC进行配对以被称为小区。DL CC与UL CC之间SIB-2连接关系由终端特定信号通知。支持CA的UE可以通过多个服务小区来接收DL数据和发送UL数据。
在Rel-10中，当基站难以在特定服务小区中发送物理下行链路控制信道(PDCCH)时，基站可以在另一服务小区中发送PDCCH并且将载波指示符字段(CIF)配置为通知PDCCH指示另一服务小区的物理下行链路共享信道(PDSCH)或物理上行链路共享信道(PUSCH)的字段。CIF可以被配置到支持CA的终端。CIF被配置成通过向特定服务小区中的PDCCH信息添加3位来指示服务小区，并且只有在执行交叉载波调度的情况下才被包括在该信息中；如果不包括CIF，则不执行交叉载波调度。CIF被包括在DL分配中以指示其中发送由DL分配调度的PDSCH的服务小区，或者被包括在UL许可中以指示其中发送由UL许可调度的PUSCH的服务小区。
如上文所述，LTE Rel-10支持CA作为宽带扩展技术，这使得可将多个服务小区配置到UE。UE发送多个服务小区的信道信息，以便由eNB用于定期地或不定期地调度数据发送。eNB逐个载波地调度数据发送，并且UE发送与每载波数据发送对应的ACK/NACK反馈。在LTE Rel-10中，设计成UE发送具有高达21位的ACK/NACK，并且如果ACK/NACK反馈和信道信息发送在一个子帧中重叠，那么UE优先发送ACK/NACK反馈并丢弃信道信息。在LTE Rel-11中，设计成UE在PUCCH格式3资源上发送用高达22位多路复用并采用PUCCH格式3的一个小区的ACK/NACK反馈和信道信息。
在假设用于配置高达32个服务小区的情形的LTE Rel-13中，除了授权带之外还使用未授权带，服务小区的数量增加到32。考虑到诸如LTE频率的授权带数量的限制而引入用于在诸如5GHz带的未授权带中提供LTE服务的技术被称为授权辅助接入(LAA)。LAA使得可将在授权带中操作的LTE小区用作主小区(PCell)并且将在未授权带中操作的LAA小区用作辅小区(SCell)。如在LTE中，在LAA小区(即，SCell)中产生的反馈信息应当在PCell中发送，并且LAA小区可以灵活地使用上行链路和下行链路子帧。在以下描述中，除非另有说明，否则术语“LTE”意图包括诸如LTE-A和LAA等所有高级LTE技术。
作为LTE之后的下一代通信系统，新无线电接入技术(NR)，即5G无线蜂窝通信系统(下文称为5G系统)应被设计成满足用户需要的服务和服务提供商的各种要求。
因此，有必要将各种面向5G的服务分类成几种类型的服务，诸如，具有诸如30Gbps的每UE最大数据速率、500km/h的每UE最大移动性、0.5ms的最大时延和1,000,000UEs/km2的最大UE密度等各种要求的增强型移动宽带(eMBB)、海量机器类型通信(mMTC)以及超可靠低时延通信(URLLC)。
例如，在5G系统中，eMBB旨在将峰值数据速率增加至在DL中高达20Gbps并且在每基站的UL中高达10Gbps。同时，它旨在增加用户感知的数据速率。为了满足此类要求，有必要改进信号发送/接收技术，包括多输入多输出(MIMO)技术。
同时，考虑mMTC来支持物联网(IoT)的应用服务。为了高效地提供基于mMTC的IoT应用服务，有必要保证用于小区内的终端的海量接入资源、改进终端覆盖范围和电池寿命，并且降低装置制造成本。考虑到附接到各种传感器和装置的IoT终端用于提供通信功能，IoT服务应被设计成支持小区内的大量终端(例如，1,000,000个终端/km2)。通过IoT服务，mMTC终端可能位于诸如建筑物的地下室等覆盖盲区中，从而与5G通信系统种支持的其他服务相比需要更广的覆盖范围。以价格低且难以更换电池为特征的mMTC终端应被设计成具有极长的电池寿命。
最后，URLLC是针对需要超低时延超高可靠性的关键任务型基于蜂窝的通信服务，诸如，远程机器人和机械控制、工业自动化、无人航空载具、远程医疗护理以及紧急预警服务。例如，URLLC服务需要满足低于0.5ms的空中接口时延和等于或小于10-5的分组错误率的要求。在这个方面，为了支持URLLC服务，5G系统必须支持短于其他服务的发送时间间隔(TTI)并且在频带中分配广泛的资源。
应在一个框架上以混合方式提供5G通信系统中考虑支持的上述服务。也就是说，就高效资源管理和控制而言，优选以整体方式管理和控制服务而不是单独地管理和控制服务。
图23是示出将5G系统中考虑支持的服务多路复用到系统中的示例的图示。
在图23中，用于在5G系统中使用的频时资源2300可以由频率轴2310和时间轴2320限定。在图23的描绘中，例如在5G系统中的一个帧上管理eMBB 2340、mMTC 2350和URLLC2360。作为5G系统中考虑支持的额外类型的服务，增强型移动广播/多播服务(eMBMS)用于提供基于蜂窝的广播服务。5G系统中考虑支持的eMBB 2340、mMTC 2350、URLLC 2360和eMBMS 2370可以在系统频率带宽中进行时分多路复用(TDM)和/或频分多路复用(FDM)，和/或进行空分多路复用。
对于eMBB 2340，优选在任意时间段期间尽可能宽地占据频率频带，以保证如上文所述的增加的数据速率。因此，尽管eMBB服务2340优选与系统频时资源2300中的其他服务进行TDM，但如有必要，eMBB服务也可与系统频时资源2300中的其他服务进行FDM。
对于mMTC 2350，不同于其他服务，有必要增加发送时段以保证广覆盖范围，并且可在相同发送时段重复地发送相同分组以保证覆盖范围。终端的低复杂性和制造价格影响发送带宽限制。考虑到这样的要求，mMTC服务2350优选与5G系统频时资源2300中的其他服务进行FDM。
对于URLLC 2360，优选使用比其他服务短的TTI来满足超低时延要求。而且，为了满足超高可靠性要求，优选在频域中保证宽带宽，以实现低编码速率。考虑到这样的要求，URLLC服务2360优选与5G系统时频资源2300中的其他服务进行TDM。
可以向上述服务提供不同发送/接收方案和发送/接收参数，以满足服务特定要求。例如，可以向各个服务提供不同数字方案，以满足服务特定要求。术语“数字方案”意图包括基于OFDM或基于OFDMA的通信系统中的循环前缀(CP)长度、副载波间隔、OFDM符号长度以及TTI。
作为使用服务特定数字方案的示例，可以向eMBMS 2370提供比其他服务长的CP长度。eMBMS 2370的特征是在所有小区内发送相同数据，因为它以广播较高层业务这样的方式来提供。从终端的角度来看，如果以比CP长度短的延迟接收到经由多个小区发送的信号，那么终端能够对所有的信号解码，以便实现单频网络(SFN)分集，并且这意味着甚至小区边缘终端都可以接收广播信息而不受覆盖范围限制。然而，通过在5G系统中使用比其他服务长的CP长度来支持eMBMS 2370而引起的CP开销会产生资源浪费，并且这可以被解释为需要比其他服务长的OFDM符号长度并且同时需要比其他服务窄的副载波间隔的情形。
作为使用服务特定数字方案的另一示例，可以向URLLC服务2360提供比其他服务短的TTI，从而需要极短的OFDM符号长度和较宽副载波间隔。
在上文，已经描述了5G系统中考虑支持的服务和用于支持服务的要求。
同时，在5G系统中，一个时隙可以被限定为由14或7个OFDM符号组成的时隙。因此，在使用15KHz的副载波间隔的情况下，时隙跨越1ms或0.5ms。在5G系统中，TTI也可以被限定为微时隙或子时隙，其由用于未授权频带中的紧急发送的一个或(组成时隙的OFDM符号的数量-1)个时隙组成。在由14个OFDM符号组成的时隙的情况下，微时隙的长度可以被确定为1至13个OFDM符号中的一个。时隙或微时隙的长度可以被配置成如标准中定义或经由高层信令或系统信息通知给UE。不同于微时隙或子时隙，时隙的长度可以被确定为1至14个OFDM符号中的一个并且经由高层信令或系统信息通知给UE。
时隙或微时隙可以被限定为具有如下各种发送格式中的一种。
-仅DL时隙或全DL时隙：仅DL时隙仅由DL时段组成并且仅用于下行链路发送。
-DL中心时隙：DL中心时隙由DL时段、GP和UL时段组成，并且特征在于，在OFDM符号的数量上DL时段比UL时段大。
-UL中心时隙：UL中心时隙由DL时段、GP和UL时段组成，并且特征在于，在OFDM符号的数量上UL时段比DL时段长。
-仅UL时隙或全UL时隙：仅UL时隙仅由UL时段组成并且仅用于上行链路发送。
尽管已经对时隙格式进行上述分类，但也可对微时隙格式进行分类。也就是说，微时隙可以落在以下类别中的一个中：仅DL微时隙、DL中心微时隙、UL中心微时隙，以及仅UL微时隙。
考虑5G系统在几GHz到几十GHz的频率上操作，并且在几GHz的相对低频带中，比起TDD优选FDD，而在几十GHz的相对高频带中，比起FDD优选TDD。然而，不同于特征在于UL和DL资源因UL和DL频率分离而不变的FDD，TDD的特征在于UL和DL共享相同频率，使得UL或DL资源变得同时可用。假设UL或DL中需要URLLC发送，可能难以满足URLLC的低时延要求，因为在UL或DL资源变得可用之前存在时间延迟。因此，为了在TDD模式下满足URLLC的低时延要求，需要一种根据URLLC数据的发送方向(即，UL或DL)而在UL与DL之间动态地切换的方法。
5G系统的重要要求是被设计成在不与传统5G技术产生向后兼容性问题的情况下支持5G阶段2或超5G服务和技术，即使在5G阶段2或超5G服务和技术在5G操作频带中多路复用时也是如此。这样的要求被称为前向兼容性，这在最初针对将来可以供应的技术来设计5G系统时应考虑到。
在初始LTE标准化阶段缺少考虑前向兼容性已经对在LTE框架内支持新服务产生限制。例如，引入eMTC的LTE发布版-13的限制在于，不论服务小区的系统带宽如何，终端都只能在1.4Mhz的频带中操作，以便降低复杂性和终端制造成本。这意味着支持eMTC的终端可能无法接收在传统系统的整个系统带宽上发送的物理下行链路控制信道(PDCCH)，从而导致在PDCCH发送时间间隔期间限制信号接收。
在这方面，应考虑到超5G考虑供应的服务的操作与5G通信系统中支持的服务之间的共存来设计5G通信系统。还可能有必要将5G通信系统设计成支持前向兼容性，使得将来考虑供应的服务是在由5G通信系统支持的时频资源域中自由分配的发送资源。因此，需要一种自由分配时频资源来支持5G系统中的前向兼容性的方法。
参考附图详细地描述本发明的示例性实施例。相同参考标号在整个附图中用来指代相同或相似部分。可以省略对并入本文中的众所周知的功能和结构的详细描述，以避免模糊本发明的主题。
尽管本发明的描述和实施例涉及LTE和5G系统，但本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明稍作更改便可以同样应用于具有类似技术背景和信道格式的其他通信系统。
在下文，描述其中5G小区在独立模式下操作的5G通信系统，以及其中5G小区在非独立模式下经由双连接或载波聚合与其他独立5G小区结合操作的5G通信系统。
图24和图25是示出根据本发明的实施例3-1和3-2的通信系统的图示。本发明中提出的方法可以应用于图24和图25的系统两者。
图24的部分(a)描绘其中在独立模式下操作的5G小区2410由网络中的基站2400主管的情形。UE 2420是具有5G通信模块的支持5G的UE。UE 2420基于由独立小区2410发送的同步信号实现同步、接收系统信息、并且尝试随机接入5G基站2400。UE 2420与5G基站2400建立RRC连接，并且经由5G小区2410与基站传送数据。在这种情况下，5G小区2410的双工模式不受限制，并且可以向5G小区提供多个服务小区。
图24的部分(b)描绘其中部署5G独立基站2430和5G非独立基站2440以用于提高数据速率的情形。UE 2460是具有5G通信模块的支持5G的UE，以用于与多个基站执行5G通信。UE 2460基于经由5G独立基站2430发送的同步信号实现同步、接收系统信息、并且尝试随机接入5G独立基站2430。UE 2460与5G独立基站2430建立RRC连接、另外配置5G非独立小区2470，并且与5G独立基站2430或5G非独立基站2440传送数据。
在这种情况下，5G独立基站2430和5G非独立基站2440的双工模式不受限制，并且假设5G独立基站2430和5G非独立基站2440通过理想回程网络或非理想回程网络彼此连接。理想回程网络2450支持基站之间的快速X2通信。可配置多个5G小区。
图25的部分(a)描绘其中LTE小区2510和5G小区2520由网络中的基站2500主管的情形。UE 2530可以是具有LTE通信模块的支持LTE的UE或者具有5G通信模块的支持5G的UE。UE 2530基于经由LTE小区2510或5G小区2520发送的同步信号实现同步、接收系统信息、并且经由LTE小区2510或5G小区2520与基站2500传送数据。在这种情况下，LTE小区2510和5G小区2520的双工模式不受限制。如果LTE小区是PCell，那么经由LTE小区2510来发送上行链路控制信息；如果5G小区是PCell，那么经由5G小区2520来发送上行链路控制信息。可配置总共多达32个LTE和5G小区。
在上述示例性网络中，假设基站2500配备有LTE通信模块(系统)和5G通信模块(系统)以实时地支持LTE和5G系统两者。在分割LTE和5G系统的时间资源的情况下，基站可以动态地分配LTE和5G系统的时间资源。UE 2530可以接收指示LTE和5G小区的资源(时间资源、频率资源、天线资源、空间资源等)的分配的信号，以便基于接收到的信号来识别用于经由LTE小区2510和5G小区2520发送数据的资源。
图25的部分(b)示出其中部署用于保证广覆盖范围的LTE宏基站2540和用于增加数据发送量的5G小型基站2550的情形。UE 2570可以是具有LTE通信模块的支持LTE的UE、具有5G通信模块的支持5G的UE、或者配备LTE通信模块和5G通信模块两者的UE。UE 2570基于由LTE基站2540或5G基站2550发送的同步信号实现同步、接收系统信息、并且经由LTE基站2540和5G基站2550来传送数据。在这种情况下，LTE宏基站2540和5G小型基站2550的双工模式不受限制。如果LTE小区是PCell，那么经由LTE小区2590来发送上行链路控制信息；如果5G小区是PCell，那么经由5G小区2580来发送上行链路控制信息。此处，假设LTE基站2540和5G基站2550通过理想回程网络或非理想回程网络彼此连接。在通过支持快速X2通信的理想回程网络2560进行连接的情况下，尽管仅向LTE基站2540执行上行链路发送，但5G基站2550可以经由X2通信实时地从LTE基站2540接收相关控制信息。可配置总共多达32个LTE和5G服务小区。
基站2540或2550可以实时地支持LTE系统和5G系统。例如，如果基站中的一个(例如，基站2540)将时间资源分成LTE系统时间资源和5G系统时间资源，那么它可以动态地配置LTE系统时间资源和5G系统时间资源并且经由X2通信将指示该配置的信号发送到另一基站(例如，基站2550)。UE 2570可以从LTE基站2540或5G基站2550接收指示LTE和5G小区的资源(时间资源、频率资源、天线资源、空间资源等)的分配的信号，以便识别用于经由LTE小区2590和5G小区2580发送数据的资源。
同时，在通过非理想回程网络2560进行连接的情况下，基站不可能经由X2通信进行通信。在这种情况下，基站2540或2550可以半静态地支持LTE和5G系统。例如，如果基站中的一个(例如，基站2540)将时间资源分成LTE系统时间资源和5G系统时间资源，那么它可以动态地配置LTE系统时间资源和5G系统时间资源并且经由X2通信提前将指示该配置的信号发送到另一基站(例如，基站2550)，以用于区分LTE和5G系统的资源。终端2570可以从LTE基站2540或5G基站2550接收指示LTE和5G小区的资源(时间资源、频率资源、天线资源、空间资源等)的分配的信号，以便识别用于经由LTE小区2590和5G小区2580发送数据的资源。
图26是示出要由本发明解决的问题情形的图示。参考图26的部分(a)和(b)来描述当经由基站实施来配置被自由地分配用于在5G系统中支持前向兼容性的时频资源而UE没有意识到时产生的问题。
在图26的部分(a)中，沿着频率轴2605和时间轴2610来描绘用于由5G系统使用的频时资源2600。部分(a)描绘其中mMTC资源2615和前向兼容性资源(FCR)2620由5G系统的框架中的5G基站管理的情形。FCR 2620可以被称为不同的名称，诸如兼容性保障资源和兼容性保证资源。FCR还可以被称为另一名称，诸如空白资源、预留资源和未知资源。FCR是指在由5G系统用于前向兼容性、LTE-5G系统共存和其他目的(例如，在多路复用URLLC时将URLLC资源配置成具有FCR，因为eMBB不需要知道URLLC的多路复用)的频时资源中提前保证的资源。在本发明中，用于上述目的的所有资源都被称为FCR。
如上文所述，mMTC 2620与其他服务的不同之处在于需要长TTI来保证广覆盖范围并且通过在TTI期间重复地发送相同分组来保证覆盖范围。因此，在经由基站实施来配置FCR 2620而UE没有意识到的情况下，FCR 2620和mMTC资源2615可能彼此冲突并且因此UE无法接收到重复地发送的数据。因此，需要限定用于向UE通知FCR区域2620以便UE适当地操作的信令操作，即使在FCR区域与其他5G服务资源区域冲突时也是如此。
在上述情况下，UE可以在与FCR区域冲突的5G服务发送资源上执行速率匹配或删余(Puncturing)操作。速率匹配是在发送器处(在这种情况下，发送器可以是基站)将数据映射到在排除5G服务发送资源的与FCR区域冲突的那部分之后剩余的5G服务发送资源并且在发送器和接收器(在这种情况下，接收器可以是UE)处执行对映射数据的发送和接收的操作；而删余是在接收器(在这种情况下，接收器可以是UE)处执行数据解码的操作，尽管假设5G服务数据同样映射到与FCR区域冲突的5G服务发送资源部分，但要考虑到不与FCR区域冲突的5G服务资源处的接收值(或者将在不与FCR区域冲突的5G服务发送资源上的接收值处理为0)。
基站可以发送指示经由高层或物理信号来执行速率匹配或删余操作的信号，并且UE可以针对与FCR冲突的资源区域上的5G服务数据来执行速率匹配或删余操作。UE可以如根据5G发送信号预先确定的那样执行速率匹配或删余操作。也就是说，在FCR与参考信号资源彼此冲突的情况下，可以对冲突区域中的参考信号删余；在FCR与5G下行链路控制信道发送区域彼此冲突的情况下，可以在冲突区域中的5G下行链路控制信道发送上执行速率匹配操作。
在图26的部分(b)中，沿着频率轴2655和时间轴2660来描绘用于由5G系统使用的频时资源2650。部分(b)描绘其中用于信道状态信息测量的信道状态参考信号资源2665和FCR 2670由5G系统的框架中的5G基站管理的情形。
信道状态参考信号可以由基站跨过宽频带在信道状态参考信号资源2665上发送。信道状态参考信号的频带可以经由高层信令预先配置，并且UE在信道状态参考信号资源2665上执行测量以生成信道状态信息，该信道状态信息被反馈到基站。因此，如果经由基站实施来配置FCR 2670而UE没有意识到，那么FCR 2670与信道状态参考信号资源2665可能彼此冲突，并且UE在没有意识到信道状态参考信号资源2665被FCR占据的情况下在信道状态参考信号资源2665上执行测量并生成不正确的信道状态信息，该不正确的信道状态信息被反馈到基站。因此，需要限定用于向UE通知FCR 2670的区域以便UE适当地操作的信令操作，即使在另一5G服务的参考信号与FCR 2670彼此冲突时也是如此。
接下来，描述本发明中提出的用于指示FCR的区域的信令。
用于指示FCR区域的信令可以至少包括时间区域信息或频率区域信息。具体地，可单独地限定下行链路频率区域和时间区域以及上行链路频率区域和时间区域。FCR的时间区域可以由一个或多个时隙组成，一个时隙是由eMBB UE用来发送/接收数据的时间单位。对于使用等于或小于60KHz的副载波间隔的情况，时隙可以由7或14个OFDM符号组成，并且可以在7或14个OFDM符号期间经由高层信令来配置。对于使用大于60KHz的副载波间隔的情况，时隙可以由14个OFDM符号组成。FCR的时间区域可以由一个或多个微时隙或子时隙组成，一个微时隙是由URLLC UE用来发送/接收数据的时间单位。微时隙或子时隙可以由小于7的数量个OFDM符号组成。FCR的时间区域可以由小于组成时隙或微时隙的OFDM符号的数量的一些OFDM符号组成。FCR的上行链路或下行链路频率区域对应于由12个副载波组成的物理资源块(PRB)的单位或者由至少一个PRB组成的子带的单位。FRC的频率区域还可以由小于组成PRB的副载波数量的一些副载波组成。
FCR区域指示信令可以是指基站对FCR的实际使用，并且FCR区域指示信令和用于指示基站实际上是否使用FCR的信令可以单独地发出。FCR区域指示信令和用于指示FCR实际上是否被基站使用的信令可以利用UE特定信号、服务特定信号(例如，让UE接收eMBB、URLLC或mMTC的信号)、小区公共信号(作为系统信息的主信息块(MIB))、系统信息块(SIB)或5G发布版特定信号来发出。在UE与5G服务区域冲突或者5G信号与FCR冲突的情况下，FCR区域指示信令可以利用指示执行速率匹配或删余操作的信号发出。
FCR区域指示信令或用于指示FCR实际上是否被基站使用的信令可以使用高层信号或物理信号从基站发到UE，并且UE可以获取信号来确定FCR区域以及FCR区域实际上是否被基站使用，并且如果FCR区域与5G服务区域或5G信号冲突，那么执行适当的预定义过程。
更详细地说，在基站配置多个FCR的情况下，配置信息可以经由高层信号发送到UE，并且基站可以经由物理信号来向UE通知多个FCR之中的建议在当前情形下实际上使用的FCR。UE可以经由高层信号来接收多个FCR配置信息(指示频率区域或时间区域的位信号、FCR重复间隔(时段)信息或偏移以及优先级)并且经由物理信号(公共下行链路控制信道或专用下行链路控制信道)来接收关于多个FCR之中的被启用的FCR的信息。UE可以经由高层信号确定FCR在配置的同时被启用。如果向UE通知的FCR具有不同优先级，那么UE可以停止以最高优先级在FCR上发送/接收所有5G信道和信号，并且以最低优先级在FCR上执行对标准中预先确定或经由高层信号指示的特定5G信道或信号的发送/接收。例如，基站可以经由上述信号来指示UE以较低优先级在FCR上发送/接收造成干扰的特定5G信道或信号，并且UE可以在接收到上述信号后发送/接收5G信道或信号。UE基于关于被启用的FCR的信息而假设其他FCR停用，并且如果被启用的FCR与UE的数据接收或参考信号接收冲突，则根据本发明中提出的方法进行操作。如果停用的FCR与UE的数据接收或参考信号接收冲突，那么尽管停用的FCR与数据资源或参考信号资源重叠，UE仍忽略停用的FCR而正常接收数据和参考信号(假设FCR未被配置)。
用于配置多个FCR的高层信号可以包括指示每个FCE是被启用还是被停用的位信息，基站经由高层信号向UE发送启用/停用信息以及FCR配置信息；并且UE接收高层信号，并且如果启用的FCR与UE的数据接收或参考信号接收冲突，则根据本发明中提出的方法进行操作。如果停用的FCR与UE的数据接收或参考信号接收彼此冲突，那么尽管停用的FCR与数据资源或参考信号资源重叠，UE仍忽略停用的FCR而正常接收数据和参考信号(假设FCR未被配置)。
可经由物理信号(公共下行链路控制信道或专用下行链路控制信道)或高层信号来发送指示包括一个或多个时间区域(子帧、时隙或者微时隙或子时隙)和频率区域(子带、PRB或副载波)的FCR是否被配置/未配置或者被启用/停用的位信息。具体地，可以在时间和频率资源之中选择FCR，以便由UE用来接收下行链路控制信道。基站可以经由物理信号或高层信号将指示具体时间或频率区域或者时间和频率区域的组合被启用/停用的信息发送到UE，并且UE接收对应信号以仅在未配置或停用的FCR上而不在被配置或启用的FCR上尝试解码下行链路控制信道，由此节省UE的发送功率。
还可经由物理层信号(公共下行链路控制信道或专用下行链路控制信道)来发送指示包括一个或多个时间区域(子帧、时隙或者微时隙或子时隙)和频率区域(子带、PRB或副载波)的FCR是否被配置/未配置或者被启用/停用的位信息。具体地，可以在时间和频率资源之中选择FCR，以便由UE用来执行下行链路控制信道测量。基站可以经由物理信号或高层信号将指示特定频率区域是否被配置或者被启用/停用的信息发送到UE。UE接收FCR信号以验证用于下行链路信道测量的未配置或停用的FCR中包括的时间或频率区域的有效性，并且随后尝试下行链路信道测量。UE接收FCR信号以验证用于下行链路信道测量的未配置或停用的FCR中包括的时间或频率区域的无效性，并且随后跳过在对应区域上的下行链路信道测量，由此节省UE的发送功率。
接下来，参考图27描述根据本发明的实施例3-1的所提出的用于解决FCR区域与5G服务区域彼此冲突的情形的方法。
图27是示出本发明的实施例2-1的图示。
在图27中，沿着频率轴2710和时间轴2720来描绘用于由5G系统使用的频时资源2700。图27描绘其中eMBB 2730和2740以及FCR 2750由5G系统的框架中的5G基站管理的情形。尽管附图描绘其中FCR与eMBB资源2740彼此冲突的示例性情况，但本实施例也应用于其中FCR与除eMBB之外的诸如mMTC、URLLC和eMBMS资源等5G服务资源冲突的情况。
FCR区域指示信令可以包括指示UE在FCR与5G服务区域或5G信号冲突的情况下执行速率匹配或删余操作的信号。
如上文所述，可以如根据5G发送信号预先确定的那样执行速率匹配或删余操作。在用信号向UE通知FCR区域的位置和FCR实际上是否被使用的情况下，如果FCR 2750与调度有eMBB数据发送/接收的资源区域彼此冲突，那么UE优先考虑FCR 2750上的发送，并且因此不将eMBB数据映射到调度有eMBB数据的区域中的与FCR 2750的区域冲突的资源。也就是说，如果UE确定针对eMBB数据执行速率匹配并且用于数据的解调的参考信号与FCR区域重叠，那么假设在eMBB数据资源上发送/接收eMBB数据而不与对应于重叠区域的资源元素重叠，UE尝试数据发送/接收。UE可以不对eMBB数据执行速率匹配或删余，并且根据指示执行速率匹配或删余操作的信号来调度用于在与调度有eMBB数据发送的资源区域中的与FCR2750的区域重叠的资源上的解调数据的参考信号。
接下来，参考图28描述在FCR区域与5G服务区域冲突的情况下基站和UE的操作。
图28a和图28b是示出根据本发明的实施例3-1的基站和UE的操作的流程图。
首先，参考图28a描述根据实施例3-1的基站的操作。
在步骤2800处，基站将FCR相关信息发送到UE。根据本发明中提出的方法，经由用于指示FCR区域的信令来发送FCR相关信息，如上文所述。FCR区域指示信令可以包括指示UE在FCR与5G服务区域或5G信号冲突的情况下执行速率匹配或删余操作的信号。
在步骤2810处，基站将5G服务的数据调度信息发送到UE。数据调度信息包括关于5G服务(包括5G系统考虑的服务)的数据发送的频率或时间资源的信息，如上文所述。可以经由高层信号或物理信号来发送数据调度信息。
在步骤2820处，基站基于5G服务的数据调度信息而在除了FCR区域以外的5G服务资源上发送/接收数据。对于下行链路发送，基站将下行链路数据映射到除了FCR区域以外的调度有下行链路数据发送的资源，以进行发送。对于上行链路发送，基站在除了FCR区域以外的调度有上行链路数据发送的资源上接收数据。
接下来，参考图28b描述根据实施例3-1的UE的操作。
在步骤2850处，UE从基站接收FCR相关信息。根据本发明中提出的方法，经由用于指示FCR区域的信令来发送FCR相关信息，如上文所述。FCR区域指示信令可以包括指示UE在FCR与5G服务区域或5G信号冲突的情况下执行速率匹配或删余操作的信号。
在步骤2860处，UE可以从基站接收5G服务的数据调度信息。数据调度信息包括关于5G服务(包括5G系统考虑的服务)的数据发送的频率或时间资源的信息，如上文所述。可以经由高层信号或物理信号来发送数据调度信息。
在步骤2870处，UE基于5G服务的数据调度信息而在除了FCR区域以外的5G服务资源上发送/接收数据。对于下行链路发送，UE在除了FCR区域以外的调度有下行链路数据发送的资源上接收数据。对于上行链路发送，UE在除了FCR区域以外的由基站调度有上行链路数据的资源上映射和发送数据。
参考图29描述根据本发明的实施例3-2的所提出的用于解决FCR区域与5G服务区域的信号彼此冲突的情形的方法。
图29是示出本发明的实施例3-2的图示。
在图29中，沿着频率轴2910和时间轴2920来描绘用于由5G系统使用的频时资源2900。图29描绘其中eMBB 2930和2970以及FCR 2960由5G系统的框架中的5G基站管理并且发送信道状态参考信号2940和2950以接收调度eMBB数据发送所需的信道状态信息的情形。尽管附图描绘了其中FCR与eMBB服务的信道状态参考信号彼此冲突的示例性情况，但本实施例也适用于诸如mMTC、URLLC和eMBMS以及eMBB等5G服务或另一参考信号(例如，数据调制参考信号和用于相位差的参考信号)与FCR冲突的情况。
FCR区域指示信令可以包括指示UE在FCR与5G服务区域或5G信号冲突的情况下执行速率匹配或删余操作的信号。
如上文所述，可以如根据5G发送信号预先确定的那样执行速率匹配或删余操作。在用信号向UE通知FCR区域的位置和FCR实际上是否被使用的情况下，如果FCR 2960与用于信道状态测量的信道状态参考信号2950冲突，那么UE优先考虑FCR 2960上的发送，并且假设在信道状态参考信号发送资源2940和2950之中资源2950上没有与FCR 2960的区域重叠的信道状态参考信号。也就是说，如果预先确定在用于信道状态测量的参考信号发送区域与FCR区域重叠的情况下执行删余，那么UE在映射到没有与对应于重叠区域的资源元素重叠的资源的信道状态参考信号上执行测量，以生成信道状态信息并将其发送到基站。UE可以不根据指示执行速率匹配或删余操作的信号来对信道状态参考信号发送资源2940和2950中的与FCR 2960冲突的资源2950上的信道状态参考信号执行速率匹配或删余。
图30a和图30b是示出根据本发明的实施例3-2的基站和UE的操作的流程图。
首先，参考图30a描述根据实施例3-2的基站的操作。
在步骤3000处，基站将FCR相关信息发送到UE。根据本发明中提出的方法，经由用于指示FCR区域的信令来发送FCR相关信息，如上文所述。
FCR区域指示信令可以包括指示UE在FCR与5G服务区域或5G信号冲突的情况下执行速率匹配或删余操作的信号。
在步骤3010处，基站在除了FCR区域以外的参考信号发送资源上将参考信号发送到UE。如上文所述，参考信号包括5G系统中考虑支持的服务的所有参考信号。
接下来，参考图30b描述根据实施例3-2的UE的操作。
在步骤3050处，UE从基站接收FCR相关信息。根据本发明中提出的方法，经由用于指示FCR区域的信令来发送FCR相关信息，如上文所述。
在步骤3060处，UE在除了FCR区域以外的参考信号发送资源上从基站接收参考信号。如上文所述，参考信号包括5G系统中考虑支持的服务的所有参考信号。UE执行应遵循在步骤3060处接收到的参考信号的操作。例如，如果接收的参考信号是信道状态参考信号，那么UE基于信道状态参考信号生成信道状态信息并且将生成的信道状态信息反馈到基站。
接下来，描述根据本发明的实施例3-3的所提出的用于解决FCR区域与5G服务区域的信号彼此冲突并且存在能够在FCR上发送/接收数据的5G阶段2或超5G UE的情形的方法。
在用信号向UE通知FCR区域的位置和FCR实际上是否被使用的情况下，如果FCR与用于信道状态测量的信道状态参考信号冲突，那么能够在FCR上接收数据的5G阶段2或超5GUE可以在理解在FCR上发送的数据和参考信号情况下进行操作。在这种情况下，5G阶段2或超5G UE可以接收在FCR区域内部和外部发送的参考信号、基于接收的参考信号生成信道状态信息，并且将生成的信道状态信息发送到基站。在这种情况下，由于发送到基站的信道估计信息是基于更多的信道状态参考信号生成的，因此基站可以基于信道状态信息来执行更准确的数据调度。
图31a和图31b是示出根据本发明的实施例3-3的基站和UE的操作的流程图。
首先，参考图31a描述根据实施例3-3的基站的操作。
在步骤3100处，基站将FCR相关信息发送到UE。根据本发明中提出的方法，经由用于指示FCR区域的信令来发送FCR相关信息，如上文所述。FCR区域指示信令可以包括指示UE在FCR与5G服务区域或5G信号冲突的情况下执行速率匹配或删余操作的信号。
在步骤3110处，基站在FCR区域内部和外部将参考信号发送到UE。如上文所述，参考信号包括5G系统中考虑支持的服务的所有参考信号。可以经由高层信号或物理信号来发送参考信号配置信息。
接下来，参考图31b描述根据实施例3-3的UE的操作。
UE从基站接收FCR相关信息。根据本发明中提出的方法，经由用于指示FCR区域的信令来发送FCR相关信息，如上文所述。
在步骤3160处，UE在FCR区域内部和外部从基站接收参考信号。如上文所述，参考信号包括5G系统中考虑支持的服务的所有参考信号。可以经由高层信号或物理信号来发送参考信号配置信息。UE执行应遵循在步骤3160处接收到的参考信号的操作。例如，如果接收的参考信号是信道状态参考信号，那么UE基于信道状态参考信号生成信道状态信息并且将生成的信道状态信息反馈到基站。
图32是示出本发明的实施例3-4的图示。
图32沿着频率轴3200和时间轴3210描绘FDD上行链路载波或TDD载波。
在由基站在时隙#n 3240中调度或配置用于UE的上行链路控制信道(PUCCH)3250或上行链路数据信道(PUSCH)3260是由UE发送的情况下，基站可以经由高层信号或物理信号提前向UE通知禁止PUCCH发送的资源3220或禁止PUSCH发送的资源3230。可以经由FCR来配置禁止PUCCH发送的资源3220和禁止PUSCH发送的资源3230。也就是说，可以经由FCR来指示禁止PUCCH发送的资源3220和禁止PUSCH发送的资源3230的时间和频率资源。
关于配置有禁止PUCCH发送的资源3220和禁止PUSCH发送的资源3230的时隙的位置的信息(即，关于禁止PUCCH发送的资源3220和禁止PUSCH发送的资源3230是只被配置在时隙#n中、在多个时隙中还是在由间隔(时段)和偏移确定的特定时隙中的信息)可被包括在指示FCR的信号中。
UE可以在除了如由基站通知的禁止PUCCH发送的资源3220或禁止PUSCH发送的资源3230以外的PUCCH资源3250或PUSCH资源3260上发送PUCCH或PUSCH。也就是说，UE可以执行速率匹配或删余。是否执行速率匹配或删余可以按照信道来确定，如在标准中指定或由指示FCR的信号中的表明UE将采取的操作的位字段指示。
图33是示出本发明的实施例3-5的图示。
图33描绘了沿着频率轴3300和时间轴3310的FDD上行链路载波或TDD载波。
参考标号3320表示被配置到有能力在宽频带中进行数据通信的UE A的下行链路控制信道，并且参考标号3330表示被配置到有能力在窄频带中进行数据通信的UE B的下行链路控制信道。每个UE可以将能力信息发送到基站以报告它具有宽频带数据通信能力还是窄频带数据通信能力，并且基站可以基于各个UE能力信息经由高层信号来配置可用于通信的各个UE频带。
在基站意图在宽带下行链路控制信道3320中配置窄带下行链路控制信道3330的情况下，可以经由高层信号或物理信号提前向UE A通知用于发送窄带下行链路控制信道3330的资源作为FCR。也就是说，可经由FCR来向UE A通知下行链路控制信道3330的时间和频率资源。关于配置有FCR的时隙的位置的信息(即，关于FCR是只被配置在时隙#n中、在多个时隙中、还是在由间隔(时段)和偏移确定的特定时隙中的信息)可被包括在指示FCR的信号中。UE A可以在除了资源3330以外的资源3320上解码下行链路控制信道。也就是说，UE可以执行速率匹配或删余。是否执行速率匹配或删余可以按照信道来确定，如在标准中指定或由指示FCR的信号中的表明UE将采取的操作的位字段指示。
图34是示出根据本发明的实施例的基站的框图。
控制器3400结合已经参考图28、图30、图31和图33公开的基站和UE的操作以及已经参考图27和图29公开的FCR和与5G服务相关的数据和/或参考信号冲突的情况的管理方案来控制基站进行5G资源分配(即，FCR与5G服务区域和5G信号配置)，使得基站借助于5G资源分配信息发送装置3420将5G资源分配信息发送到UE、借助于调度器3410在5G资源上调度5G数据、以及借助于5G数据发送/接收(通信)装置3430与5G UE传送5G数据。
图35是示出根据本发明的实施例的UE的框图。
控制器3500结合已经参考图28、图30、图31和图33公开的基站和UE的操作以及已经参考图27和图29公开的FCR和与5G服务相关的数据和/或参考信号冲突的情况的管理方案来控制UE，使得UE借助于5G资源分配信息接收装置3510从基站接收5G资源分配信息(即，FCR与5G服务区域和5G信号配置信息)并且借助于5G数据发送/接收装置3520与5G基站传送在所分配的5G资源上调度的5G数据。

Claims (15)

1.一种通信系统中的基站的方法，所述方法包括：
将与预留资源有关的信息发送到终端；
基于所述与预留资源有关的信息确定是否将待发送到所述终端的第一信号映射到所述预留资源与用于将所述第一信号发送到所述终端的资源重叠的位置；以及
基于确定结果将所述第一信号发送到所述终端。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一信号是数据或参考信号中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述与预留资源有关的信息包括指示所述预留资源的时间资源和频率资源中的至少一个的信息以及指示在重叠的资源上应用速率匹配或删余的信息。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括将指示是否使用所述预留资源的信息发送到所述终端。
5.一种通信系统中的终端的方法，所述方法包括：
从基站接收与预留资源有关的信息；以及
基于所述与预留资源有关的信息在除了与所述预留资源重叠的资源以外的资源上从所述基站接收第一信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一信号是数据或参考信号中的至少一个。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述与预留资源有关的信息包括指示所述预留资源的时间资源和频率资源中的至少一个的信息以及指示在所述重叠的资源上应用速率匹配或删余的信息。
8.根据权利要求5所述的方法，还包括从所述基站接收指示是否使用所述预留资源的信息。
9.一种通信系统的基站，所述基站包括：
收发器，配置成发送和接收信号；以及
控制器，连接到所述收发器并且配置成执行控制从而进行以下操作：
将与预留资源有关的信息发送到终端；
基于所述与预留资源有关的信息确定是否将待发送到所述终端的第一信号映射到所述预留资源与用于将所述第一信号发送到所述终端的资源重叠的位置；以及
基于确定结果将所述第一信号发送到所述终端。
10.根据权利要求9所述的基站，其中所述第一信号是数据或参考信号中的至少一个。
11.根据权利要求9所述的基站，其中所述与预留资源有关的信息包括指示所述预留资源的时间资源和频率资源中的至少一个的信息以及指示在重叠的资源上应用速率匹配或删余的信息。
12.根据权利要求9所述的基站，其中所述控制器配置用于控制将指示是否使用所述预留资源的信息发送到所述终端。
13.一种通信系统的终端，所述终端包括：
收发器，配置成发送和接收信号；以及
控制器，连接到所述收发器并且配置成执行控制从而进行以下操作：
从基站接收与预留资源有关的信息；以及
基于所述与预留资源有关的信息在除了与所述预留资源重叠的资源以外的资源上从所述基站接收第一信号。
14.根据权利要求13所述的终端，其中所述第一信号是数据或参考信号中的至少一个。
15.根据权利要求13所述的终端，其中所述与预留资源有关的信息包括指示所述预留资源的时间资源和频率资源中的至少一个的信息以及指示在所述重叠的资源上应用速率匹配或删余的信息。
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