CN109565889A - 发送/接收随机接入信道的方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于发送随机接入信道(RACH)的方法。具体地，该方法包括接收包括关于可用于RACH传输的时隙(RACH时隙)的信息和指示用于PRACH的子载波间隔的信息的PRACH配置信息；以及基于PRACH配置信息和子载波间隔在RACH时隙中发送RACH前导，其中RACH时隙的长度取决于子载波间隔。

Description

发送/接收随机接入信道的方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种用于发送和接收随机接入信道的方法及其装置，并且更具体地说，涉及一种通过根据PRACH配置来改变RACH时隙的长度从而发送和接收用于随机接入信道的RACH时隙的方法及其装置。
背景技术
因为根据当前趋势大量通信设备需要更大的通信业务，所以需要作为从LTE演进的无线宽带通信系统下一代5G系统。在这种被称为NewRAT的下一代5G系统中，通信场景被划分成增强型移动宽带(eMBB)、超级可靠性和低延迟通信(URLLC)、大规模机器类型通信(mMTC)等。
这里，eMBB是具有高频谱效率、高用户体验数据速率、和高峰值数据速率特性的下一代移动通信场景，并且URLLC是具有超可靠特性、超低延迟、超高可用性等(例如，V2X、紧急服务和远程控制)的下一代移动通信场景。mMTC是具有低成本、低能量、短分组、和大规模连接(例如，IoT)的特性的下一代移动通信场景。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是为了提供一种用于发送和接收随机接入信道的方法及其装置。
可从本发明获得的技术任务不受上述技术任务的限制。从以下描述中，本发明所属的本技术领域的普通技术人员能够清楚地理解其他未提及的技术任务。
技术解决方案
根据本发明的实施例，一种用于在无线通信系统中由UE发送随机接入信道(RACH)的方法，包括：接收包括关于可用于RACH的传输的时隙(RACH时隙)的信息和指示用于PRACH的子载波间隔的信息的PRACH配置信息；基于PRACH配置信息和子载波间隔在RACH时隙中发送RACH前导，其中RACH时隙的长度取决于子载波间隔。
这里，PRACH配置信息还可以包括指示RACH时隙中的符号当中的、用于RACH资源的第一符号的开始符号索引信息，并且开始符号索引对于由PRACH配置信息指示的所有RACH时隙可以是相同的。
此外，起始符号索引可以是0或2。
此外，PRACH配置信息可以指示包括RACH时隙的帧，并且帧中包括的时隙的数目可以与子载波间隔成比例。
此外，可以根据与PRACH配置信息相对应的周期重复映射RACH时隙。
此外，当RACH前导使用具有长度为139的短序列时，RACH时隙的长度可以与子载波间隔成反比。
在根据本发明的无线通信系统中发送随机接入信道(RACH)的UE包括：收发器，该收发器用于向基站发送无线电信号/从基站接收无线电信号；和处理器，该处理器被连接到收发器并配置成控制收发器，其中处理器控制收发器以接收包括关于可用于RACH的传输的时隙(RACH时隙)的信息和指示用于PRACH的子载波间隔的信息的PRACH配置信息；基于PRACH配置信息和子载波间隔在RACH时隙中发送RACH前导，并且RACH时隙的长度取决于子载波间隔。
这里，PRACH配置信息可以进一步包括指示RACH时隙中的符号当中的、用于RACH资源的第一符号的开始符号索引信息，并且开始符号索引对于由PRACH配置信息指示的所有RACH时隙可以是相同的。
此外，起始符号索引可以是0或2。
此外，PRACH配置信息可以指示包括RACH时隙的帧，并且帧中包括的时隙的数目可以与子载波间隔成比例。
此外，可以根据与PRACH配置信息相对应的周期重复映射RACH时隙。
此外，当RACH前导使用具有长度为139的短序列时，RACH时隙的长度可以与子载波间隔成反比。
根据本发明的在无线通信系统中由基站接收随机接入信道(RACH)的方法包括：发送包括关于可用于RACH的传输的时隙(RACH时隙)的信息和指示用于PRACH的子载波间隔的信息的PRACH配置信息；基于PRACH配置信息和子载波间隔检测在RACH时隙中发送的RACH前导，其中RACH时隙的长度取决于子载波间隔。
根据本发明的在无线通信系统中接收随机接入信道(RACH)的基站包括：收发器，该收发器用于向UE发送无线电信号/从UE接收无线电信号；和处理器，该处理器被连接到收发器并且配置成控制收发器，其中，处理器控制收发器以发送包括关于可用于传输RACH的时隙(RACH时隙)的信息和指示用于PRACH的子载波间隔的信息的PRACH配置信息并且控制收发器以检测在RACH时隙中基于PRACH配置信息和子载波间隔发送的RACH前导，并且RACH时隙的长度取决于子载波间隔。
本发明的作用
根据本发明，UE能够生成并发送被包括在一个或多个时隙中接收的数据中的每CBG的确认信息。
本领域的技术人员将理解，可以通过本发明实现的效果不限于上文特别描述的内容，并且从结合附图的下面的详细描述中将更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
图1图示LTE/LTE-A中的随机接入前导格式。
图2图示新无线电接入技术(NR)中可用的时隙结构。
图3从收发器单元(TXRU)和物理天线的角度抽象地图示混合波束成形结构。
图4图示新无线电接入技术(NR)的小区。
图5图示SS块传输和链接到SS块的RACH资源。
图6图示随机接入信道(RACH)前导和接收器功能的配置/格式。
图7图示在gNB中形成的接收(Rx)波束以接收RACH前导。
图8是用于描述在本发明的描述中使用的、关于RACH信号和RACH资源的术语的图。
图9图示RACH资源集。
图10是用于描述本发明的关于RACH资源边界对齐的图。
图11图示当BC是有效时在用于RACH的时隙SLOTRACH中配置微时隙的方法。
图12图示当BC是有效时在用于RACH的时隙SLOTRACH中配置微时隙的另一种方法。
图13图示当BC是无效时在用于RACH的时隙SLOTRACH中配置微时隙的方法。
图14图示使用保护时间配置微时隙的方法。
图15图示级联以具有有效BC的普通时隙相同长度的微时隙以发送数据的示例。
图16图示RACH时隙类型的示例。
图17至图23图示配置RACH资源的方法和分配RACH资源的方法的实施例。
图24是图示执行本发明的发送器10和接收器20的组件的框图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出。下面将参考附图给出的详细描述旨在解释本发明的示例性实施例，而不是示出可以根据本发明实现的唯一实施例。以下详细描述包括具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。
在一些情况下，已知的结构和设备被省略或以框图形式示出，集中于结构和设备的重要特征，以免模糊本发明的概念。在整个说明书中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。
以下技术、装置和系统可以应用于各种无线多址系统。多址系统的示例包括码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统、和多载波频分多址(MC-FDMA)系统。CDMA可以通过诸如通用陆地无线电接入(UTRA)或CDMA2000的无线电技术来实施。TDMA可以通过诸如全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线电业务(GPRS)、或增强型数据速率(EDGE)GSM演进的无线电技术来实施。OFDMA可以通过诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20或演进的UTRA(E-UTRA)的无线电技术来实施。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进的UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPP LTE在DL中使用OFDMA，并且在UL中使用SC-FDMA。高级LTE(LTE-A)是3GPP LTE的演进版本。为便于描述，假定本发明被应用于基于3GPP的通信系统，例如LTE/LTE-A、NR。然而，本发明的技术特征不限于此。例如，尽管基于与3GPP LTE/LTE-A/NR系统对应的移动通信系统给出以下详细描述，但是不特定于3GPP LTE/LTE-A/NR的本发明的方面可应用于其他移动通信系统。
例如，本发明可应用于诸如Wi-Fi的基于竞争的通信以及如其中eNB给UE分配DL/UL时间/频率资源并且UE根据eNB的资源分配接收DL信号并且发送UL信号的3GPP LTE/LTE-A系统中的基于非竞争的通信。在基于非竞争的通信方案中，接入点(AP)或用于控制AP的控制节点分配用于UE和AP之间的通信的资源，而在基于竞争的通信方案中，通信资源通过希望接入AP的UE之间的竞争被占用。现在将简要描述基于竞争的通信方案。一个基于竞争的通信方案的类型是载波监听多路访问(CSMA)。CSMA指的是，用于在节点或通信设备在诸如频带的共享传输媒体(也称为共享信道)上发送业务之前来确认在该相同的共享传输媒体上不存在其他业务的概率性媒体访问控制(MAC)协议。在CSMA中，发送设备确定在尝试向接收设备发送业务之前是否正在执行另一个传输。换句话说，发送设备在尝试执行传输之前试图从另一个发送设备检测到载波的存在。在监听到载波之后，发送设备在执行其传输之前等待正在执行传输的另一个传输设备完成传输。因此，CSMA能够作为一种基于“先感测后发送(sense before transmit)”或“先听后说(listen before talk)”原则的通信方案。用于避免使用CSMA的基于竞争的通信系统中的发送设备之间的冲突的方案包括具有冲突检测的载波监听多路访问(CSMA/CD)和/或具有冲突避免的载波监听多路访问(CSMA/CA)。CSMA/CD是有线局域网(LAN)环境中的冲突检测方案。在CSMA/CD中，希望在以太网环境中执行通信的个人计算机(PC)或服务器首先确认在网络上是否发生通信，并且如果另一个设备在网络上承载数据，则PC或服务器等待并然后发送数据。也就是说，当两个或更多个用户(例如，PC、UE等)同时发送数据时，在同时传输之间发生冲突，并且CSMA/CD是通过监测冲突来灵活发送数据的方案。使用CSMA/CD的发送设备通过使用特定规则监听由另一个设备执行的数据传输来调整其数据传输。CSMA/CA是IEEE 802.11标准中规定的MAC协议。符合IEEE802.11标准的无线LAN(WLAN)系统不使用已经在IEEE 802.3标准中使用的CSMA/CD而使用CA，即，冲突避免方案。传输设备总是监听网络的载波，并且如果网络是空的，则传输设备根据其登记在列表中的位置等待确定的时间，然后发送数据。使用各种方法来确定列表中的传输设备的优先级并重新配置优先级。在根据某些版本的IEEE 802.11标准的系统中，可能发生冲突，并且在这种情况下，执行冲突监听过程。使用CSMA/CA的发送设备使用特定规则来避免其数据传输与另一传输设备的数据传输之间的冲突。
在下面描述的本发明的实施例中，术语“假设(assume)”可以意旨发送信道的主体(subject)根据相对应的“假设(assumption)”发送信道。这还可以意旨，在假设已根据“假设(assumption)”发送信道的情况下，接收信道的主体以符合“假设(assumption)”的形式接收或解码信道。
在本发明中，在特定资源上打孔(puncturing)信道意旨在信道的资源映射过程中将信道的信号映射到特定资源，但是映射到打孔的资源的信号的一部分在发送信道中被排除在外。换句话说，在信道的资源映射过程中被打孔的特定资源作为用于信道的资源被计数，实际上不发送信道的信号当中的映射到特定资源的信号。假设未发送映射到特定资源的信号，则信道的接收器接收、解调或解码信道。另一方面，特定资源上的信道的速率匹配意旨在信道的资源映射的过程中从不将信道映射到特定资源，并且因此特定资源不用于信道的传输。换句话说，在信道的资源映射过程中速率匹配的资源不被计为用于信道的资源。假设特定速率匹配资源不用于信道的映射和传输，则信道的接收器接收、解调或解码信道。
在本发明中，用户设备(UE)可以是固定或移动设备。UE的示例包括向基站(BS)发送和从基站(BS)接收用户数据和/或各种类型的控制信息的各种设备。UE可以被称为终端设备(TE)、移动站(MS)、移动终端(MT)、用户终端(UT)、订户站(SS)、无线设备、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持设备等。另外，在本发明中，BS通常指的是执行与UE和/或另一个BS的通信，并与UE和另一个BS交换各种数据和控制信息的固定站。BS可以被称为高级基站(ABS)、节点B(NB)、演进节点B(eNB)、基站收发器系统(BTS)、接入点(AP)、处理服务器(PS)等。具体地，UTRAN的BS被称为节点-B，E-UTRAN的BS被称为eNB，并且新的无线接入技术网络的BS被称为gNB。在描述本发明时，BS将被称为gNB。
在本发明中，节点是指能够通过与UE的通信发送/接收无线电信号的固定点。不管其术语如何，可以使用各种类型的gNB作为节点。例如，BS、节点B(NB)、e节点B(eNB)、微微小区eNB(PeNB)、家庭eNB(HeNB)、gNB、中继、转发器等可以是节点。另外，该节点可以不是gNB。例如，节点可以是无线电远程头端(RRH)或无线电远程单元(RRU)。RRH或RRU通常具有比gNB的功率水平更低的功率水平。由于RRH或RRU(以下称为RRH/RRU)一般通过诸如光缆的专用线路连接到gNB，所以与通过无线电线路连接的gNB之间的协作通信相比，RRH/RRU和gNB之间的协作通信可以被平滑地执行。每节点安装至少一个天线。天线可以意旨物理天线或者意旨天线端口或者虚拟天线。
在本发明中，小区是指一个或多个节点向其提供通信服务的规定地理区域。因此，在本发明中，与特定小区进行通信可以意旨与向特定小区提供通信服务的gNB或节点进行通信。另外，特定小区的DL/UL信号是指来自/到向该特定小区提供通信服务的gNB或节点的DL/UL信号。向UE提供UL/DL通信服务的节点被称为服务节点，并且由服务节点向其提供UL/DL通信服务的小区特别称为服务小区。此外，特定小区的信道状态/质量是指向该特定小区提供通信服务的gNB或节点与UE之间形成的信道或通信链路的信道状态/质量。在基于3GPP的通信系统中，UE可以使用通过特定节点的天线端口分配给特定节点的、在特定参考信号(CRS)资源上发送的小区CRS和/或在CSI-RS资源上发送的信道状态信息参考信号(CSI-RS)来测量从特定节点接收的DL信道状态。
同时，基于3GPP的通信系统使用小区的概念，以便管理无线电资源，并且与无线电资源相关联的小区与地理区域的小区被区分开。
地理区域的“小区”可以被理解为其中节点可以使用载波提供服务的覆盖范围，并且无线电资源的“小区”与作为由载波配置的频率范围的带宽(BW)相关联。由于作为节点能够发送有效信号的范围的DL覆盖范围和作为节点能够从UE接收有效信号的范围的UL覆盖范围取决于承载信号的载波，所以该节点的覆盖范围可以与由节点使用的无线电资源的“小区”的覆盖范围相关联。因此，有时可以使用术语“小区”来指示节点的服务覆盖范围、其他时间处的无线电资源、或者使用无线电资源的信号在其他时间处能够以有效的强度到达的范围。
同时，3GPP的通信标准使用小区的概念来管理无线电资源。与无线电资源相关联的“小区”由下行链路资源和上行链路资源的组合来定义，也就是，DL CC和UL CC的组合。小区可以仅由下行链路资源配置，或者可以由下行链路资源和上行链路资源配置。如果支持载波聚合，则可以通过系统信息指示下行链路资源的载波频率(或DL CC)与上行链路资源的载波频率(或UL CC)之间的链接。例如，可以通过系统信息块类型2(SIB2)的链接来指示DL资源和UL资源的组合。载波频率意旨每个小区或CC的中心频率。在主频率上操作的小区可以被称为主小区(Pcell)或PCC，并且在辅助频率上操作的小区可以被称为辅小区(Scell)或SCC。下行链路上与Pcell相对应的载波将被称为下行链路主CC(DL PCC)，并且上行链路上与Pcell相对应的载波将被称为上行链路主CC(UL PCC)。Scell意旨可以在完成无线电资源控制(RRC)连接建立之后配置并用于提供附加无线电资源的小区。Scell可以根据UE的能力与Pcell一起形成用于UE的一组服务小区。与下行链路上的Scell对应的载波将被称为下行链路辅CC(DL SCC)，并且与上行链路上的Scell对应的载波将被称为上行链路辅CC(UL SCC)。虽然UE处于RRC-CONNECTED状态，但是如果UE没有通过载波聚合配置或者不支持载波聚合，则仅存在由Pcell配置的单个服务小区。
基于3GPP的通信标准定义对应于承载从更高层导出的信息的资源元素的DL物理信道和对应于由物理层使用但不承载从更高层导出的信息的资源元素的DL物理信号。例如，物理下行链路共享信道(PDSCH)、物理广播信道(PBCH)、物理多播信道(PMCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、以及物理混合ARQ指示符信道(PHICH)被定义为DL物理信道，并且参考信号和同步信号被定义为DL物理信号。还称为导频的参考信号(RS)是指BS和UE都已知的预定义信号的特殊波形。例如，可以将小区特定RS(CRS)、UE特定RS(UE-RS)、定位RS(PRS)和信道状态信息RS(CSI-RS)定义为DL RS。同时，3GPP LTE/LTE-A标准定义对应于承载从更高层导出的信息的资源元素的UL物理信道以及对应于由物理层使用但是不承载从更高层导出的信息的资源元素的UL物理信号。例如，物理上行链路共享信道(PUSCH)、物理上行链路控制信道(PUCCH)和物理随机接入信道(PRACH)被定义为UL物理信道，并且用于UL控制/数据信号的解调参考信号(DMRS)和用于UL信道测量的探测参考信号(SRS)被定义为UL物理信号。
在本发明中，物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合自动重传请求指示符信道(PHICH)、和物理下行链路共享信道(PDSCH)分别是指承载下行链路控制信息(DCI)的时间频率资源或资源元素(RE)的集合、承载控制格式指示符(CFI)的时间频率资源或RE的集合、承载下行链路确认(ACK)/否定ACK(NACK)的时间频率资源或RE的集合、以及承载下行链路数据的时间频率资源或RE集合。另外，物理上行链路控制信道(PUCCH)、物理上行链路共享信道(PUSCH)和物理随机接入信道(PRACH)分别是指承载上行链路控制信息(UCI)的时间频率资源或RE的集合、承载上行链路数据的时间频率资源或RE的集合和承载随机接入信号的时间频率资源或RE的集合。在本发明中，具体地，被分配或属于PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH的时间频率资源或RE分别被称为PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE或PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH时间频率资源。因此，在本发明中，UE的PUCCH/PUSCH/PRACH传输在概念上分别与PUSCH/PUCCH/PRACH上的UCI/上行链路数据/随机接入信号传输相同。另外，gNB的PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH传输在概念上分别与PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH上的下行链路数据/DCI传输相同。
在下文中，向其或为其指配或配置CRS/DMRS/CSI-RS/SRS/UE-RS/TRS的OFDM符号/子载波/RE将被称为CRS/DMRS/CSI-RS/SRS/UE-RS/TRS符号/载波/子载波/RE。例如，向其或为其指配或配置跟踪RS(TRS)的OFDM符号被称为TRS符号，向其或为其指配或配置TRS的子载波被称为TRS子载波，以及向其或为其指配或配置TRS的RE被称为TRS RE。另外，配置用于TRS传输的子帧被称为TRS子帧。此外，其中发送广播信号的子帧被称为广播子帧或PBCH子帧，并且其中发送同步信号(例如，PSS和/或SSS)的子帧被称为同步信号子帧或PSS/SSS子帧。向其或为其指配或配置PSS/SSS的OFDM符号/子载波/RE分别被称为PSS/SSS符号/子载波/RE。
在本发明中，CRS端口、UE-RS端口、CSI-RS端口、和TRS端口分别是指被配置成发送CRS的天线端口、被配置成发送UE-RS的天线端口、被配置成发送CSI-RS的天线端口、以及被配置成发送TRS的天线端口。被配置成发送CRS的天线端口可以通过根据CRS端口由CRS占用的RE的位置而彼此区分开，被配置成发送UE-RS的天线端口可以通过根据UE-RS端口由UE-RS占用的RE的位置而彼此区分开，以及被配置成发送CSI-RS的天线端口可以通过根据CSI-RS端口由CSI-RS占用的RE的位置而彼此区分。因此，术语CRS/UE-RS/CSI-RS/TRS端口也可以用于指示在预定资源区域中由CRS/UE-RS/CSI-RS/TRS占用的RE的模式。在本发明中，DMRS和UE-RS指的是用于解调的RS，并且因此，术语DMRS和UE-RS用于指代用于解调的RS。
对于在本发明中未详细描述的术语和技术，能够参考3GPP LTE/LTE-A的标准文档，例如，3GPP TS 36.211、3GPP TS 36.212、3GPP TS 36.213、3GPP TS 36.321、和3GPP TS36.331以及3GPP NR的标准文档，例如，3GPP TS 38.211、3GPP TS 38.212、3GPP 38.213、3GPP38.214、3GPP 38.215、3GPP TS 38.321和3GPP TS 36.331。
在LTE/LTE-A系统中，当UE通电或希望接入新小区时，UE执行初始小区搜索过程，其包括获取与小区的时间和频率同步以及检测小区的物理层小区标识Ncell ID。为此，UE可以从eNB接收同步信号，例如，主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)，从而与eNB建立同步并获取诸如小区标识(ID)的信息。在初始小区搜索过程之后，UE可以执行随机接入过程以完成对eNB的接入。为此，UE可以通过物理随机接入信道(PRACH)发送前导，并且通过PDCCH和PDSCH接收对前导的响应消息。在执行上述过程之后，UE可以执行PDCCH/PDSCH接收和PUSCH/PUCCH发送作为正常的UL/DL传输过程。随机接入过程也称为随机接入信道(RACH)过程。随机接入过程用于各种目的，包括初始接入、UL同步的调整、资源分配和切换。
在发送RACH前导之后，UE尝试在预设时间窗口内接收随机接入响应(RAR)。具体地，UE尝试在时间窗口中检测具有随机接入无线电网络临时标识符(RA-RNTI)的PDCCH(在下文中，RA-RNTI PDCCH)(例如，在PDCCH上用RA-RNTI掩蔽CRC)。在检测RA-RNTI PDCCH时，UE检查与RA-RNTI PDCCH相对应的PDSCH是否存在指向其的RAR。RAR包括指示用于UL同步的定时偏移信息的定时提前(TA)信息、UL资源分配信息(UL许可信息)、和临时UE标识符(例如，临时小区-RNTI(TC-RNTI))。UE可以根据RAR中的资源分配信息和TA值来执行(例如，Msg3)UL传输。HARQ应用于与RAR相对应的UL传输。因此，在发送Msg3之后，UE可以接收与Msg3相对应的确认信息(例如，PHICH)。
图1图示传统LTE/LTE-A系统中的随机接入前导格式。
在传统LTE/LTE-A系统中，随机接入前导，即RACH前导，包括在物理层中具有长度TCP的循环前缀和具有长度TSEQ的序列部分。参数值TCP和TSEQ在下表中被列出，并取决于帧结构和随机接入配置。更高层控制前导格式。在3GPP LTE/LTE-A系统中，通过小区的系统信息和移动性控制信息来用信号发送PRACH配置信息。PRACH配置信息指示要用于小区中的RACH过程的根序列索引、Zadoff-Chu序列的循环移位单元NCS、根序列的长度、和前导格式。在3GPP LTE/LTE-A系统中，作为可以发送前导格式和RACH前导处的定时的PRACH时机由PRACH配置索引指示，该PRACH配置索引是RACH配置信息的一部分(参考3GPP TS 36.211的5.7节和3GPP TS 36.331的“PRACH-Config”)。根据前导格式(参考表4)确定用于RACH前导的Zadoff-Chu序列的长度。
表1
前导格式 T<sub>CP</sub> T<sub>SEQ</sub>
0 3168·T<sub>s</sub> 24576·T<sub>s</sub>
1 21024·T<sub>s</sub> 24576·T<sub>s</sub>
2 6240·T<sub>s</sub> 2·24576·T<sub>s</sub>
3 21024·T<sub>s</sub> 2·24576·T<sub>s</sub>
4 448·T<sub>s</sub> 4096·T<sub>s</sub>
在LTE/LTE-A系统中，RACH前导在UL子帧中发送。随机接入前导的传输限于某些时间和频率资源。这些资源被称为PRACH资源，并且按照无线电帧内的子帧号和频域中的PRB的递增顺序进行枚举，使得索引0对应于无线电帧内的最低编号的PRB和子帧。根据PRACH配置索引定义随机接入资源(参考3GPP TS 36.211的标准文档)。PRACH配置索引由更高层信号(由eNB发送)给出。
RACH前导的序列部分(下文中，前导序列)使用Zadoff-Chu序列。用于RACH的前导序列从具有零相关区的Zadoff-Chu序列生成，从一个或多个根Zadoff-Chu序列生成。网络配置UE被允许使用的前导序列集。在传统的LTE/LTE-A系统中，存在64个前导可用在每个小区中。通过首先以增加的循环移位的顺序包括具有逻辑索引RACH_ROOT_SEQUENCE的根Zadoff-Chu序列的所有可用循环移位来找到小区中的64个前导序列的集合，其中RACH_ROOT_SEQUENCE被广播作为系统信息的部分。在不能从单个根Zadoff-Chu序列生成64个前导的情况下，从具有连续逻辑索引的根序列获得附加前导序列，直到找到所有64个序列。逻辑根序列顺序是循环的：逻辑索引0连续到837。对于前导格式0～3和4，由表2和表3分别给出逻辑根序列索引和物理根序列索引u之间的关系。
表2
表3
由下式定义第u个根Zadoff-Chu序列。
公式1
Zadoff-Chu序列的长度NZC由下表给出。
表4
前导格式 N<sub>ZC</sub>
0～3 839
4 139
从第u个根Zadoff-Chu序列开始，具有长度为NZC-1的零相关区的随机接入前导根据xu,v(n)＝xu((n+Cv)mod NZC)由循环移位来定义，其中由下式给出循环移位。
公式2
对于前导格式0～3，由表5给出NCS，对于前导格式4，由表6给出NCS。
表5
表6
zeroCorrelationZoneConfig N<sub>CS</sub>值
0 2
1 4
2 6
3 8
4 10
5 12
6 15
7 N/A
8 N/A
9 N/A
10 N/A
11 N/A
12 N/A
13 N/A
14 N/A
15 N/A
由更高层提供参数zeroCorrelationZoneConfig。由更高层提供的参数High-speed-flag确定是否应当使用无限制集或限制集。
变量du是对应于幅度1/TSEQ的多普勒频移(Doppler shift)的循环移位，并且由下式给出。
公式3
p是满足(pu)mod NZC＝1的最小非负整数。用于循环移位的限制集的参数取决于du。对于NZC≤du<NZC/3，参数由下式给出。
公式4
对于NZC/3≤du<(NZC-NCS)/2，参数由下式给出。
公式5
对于du的所有其他值，限制集中不存在循环移位。
作为RACH的基带信号的时间连续随机接入信号s(t)由下式定义。
公式6
其中0≤t<TSEQ-TCP时，βPRACH是幅度比例因子，以便符合3GPP TS36.211中规定的发射功率，并且k0＝nRA PRBNRB sc-NUL RBNRB sc/2。NRB sc表示构成一个资源块(RB)的子载波的数目。NUL RB表示UL时隙中的RB的数目并且取决于UL传输带宽。频域中的位置由参数nRA PRB控制，该参数nRA PRB源自3GPP TS 36.211的5.7.1节。因子K＝△f/△fRA考虑了随机接入前导和上行链路数据传输之间的子载波间隔的差异。均由下表给出变量△fRA(用于随机接入前导的子载波间隔)以及变量(确定物理资源块内随机接入前导的频域位置的固定偏移)。
表7
在LTE/LTE-A系统中，子载波间隔△f是15kHz或7.5kHz。然而，如表7所示，用于随机接入前导的子载波间隔△fRA是1.25kHz或0.75kHz。
随着越来越多的通信设备需要更高的通信容量，相对于传统无线电接入技术(RAT)，已经存在增强移动宽带的必要。另外，通过将多个设备和物体彼此连接而无论时间和地点提供各种服务的大规模机器类型通信是在下一代通信中要考虑的一个主要问题。此外，正在讨论其中考虑对可靠性和时延敏感的服务/UE的通信系统设计。已经通过考虑增强的移动宽带通信、大规模MTC、超可靠和低时延通信(URLLC)等讨论了下一代RAT的引入。在当前的3GPP中，正在进行对EPC之后的下一代移动通信系统的研究。在本发明中，为方便起见，相应的技术被称为新RAT(NR)或5G RAT。
NR通信系统要求在数据速率、容量、时延、能量消耗和成本方面支持比传统的第四代(4G)系统好得多的性能。因此，NR系统需要在带宽、频谱、能量、信令效率和每比特成本方面取得进展。
<OFDM参数集>
新的RAT系统使用OFDM传输方案或类似的传输方案。新RAT系统可以遵循与LTE系统的OFDM参数不同的OFDM参数。可替选地，新RAT系统可以符合传统LTE/LTE-A系统的参数集，但可以具有比传统LTE/LTE-A系统更宽的系统带宽(例如，100MHz)。一个小区可以支持多个参数集。也就是说，可以在一个小区内共存以不同参数集操作的UE。
<子帧结构>
在3GPP LTE/LTE-A系统中，无线电帧的持续时间为10ms(307,200Ts)。无线电帧被划分成10个相同大小的子帧。子帧号可以分别分配给一个无线电帧内的10个子帧。这里，Ts表示采样时间，其中Ts＝1/(2048*15kHz)。针对LTE的基本时间单位是Ts。每个子帧长为1ms，并进一步被划分成两个时隙。在一个无线电帧中，20个时隙从0到19顺序地被编号。每个时隙的持续时间为0.5ms。将发送一个子帧的时间间隔定义为发送时间间隔(TTI)。可以通过无线电帧号(或无线电帧索引)、子帧号(或子帧索引)、时隙号(或时隙索引)等来区分时间资源。TTI指的是能够调度数据期间的间隔。例如，在当前的LTE/LTE-A系统中，每1ms存在UL许可或DL许可的传输时机，并且在比1ms更短的时间内不存在UL/DL许可的若干传输时机。因此，传统LTE/LTE-A系统中的TTI是1ms。
图2图示了新无线电接入技术(NR)中可用的时隙结构。
为了最小化数据传输时延，在5G新RAT中，考虑其中控制信道和数据信道被时分复用的时隙结构。
在图2中，阴影区域表示承载DCI的DL控制信道(例如，PDCCH)的传输区域，以及黑色区域表示承载UCI的UL控制信道(例如，PUCCH)的传输区域。这里，DCI是gNB发送给UE的控制信息。DCI可以包括关于UE应当知道的小区配置的信息，诸如DL调度的DL特定信息，以及诸如UL许可的UL特定信息。UCI是UE向gNB发送的控制信息。UCI可以包括关于DL数据的HARQACK/NACK报告、关于DL信道状态的CSI报告以及调度请求(SR)。
在图2中，符号索引1到符号索引12的符号区域可以用于传输承载下行链路数据的物理信道(例如，PDSCH)，或者可以用于传输承载上行链路数据的物理信道(例如，PUSCH)。根据图2的时隙结构，可以在一个时隙中顺序地执行DL传输和UL传输，因此可以在一个时隙中执行用于DL数据的发送/接收和用于DL数据的UL ACK/NACK的接收/发送。结果，可以减少在发生数据传输错误时重传数据所花费的时间，从而最小化最终数据传输的时延。
在这种时隙结构中，从gNB和UE的发送模式切换到接收模式或从gNB和UE的接收模式切换到发送模式的过程需要时间间隙。代表在发送模式和接收模式之间切换的过程，在时隙结构中从DL切换到UL时的一些OFDM符号被设置为保护时段(GP)。
在传统LTE/LTE-A系统中，作为控制信道的DL控制信道用在整个系统频带中被传输的数据信道和PDCCH进行时分复用。然而，在新的RAT中，预期一个系统的带宽达到大约最小100MHz，并且难以在整个频带中分配用于传输控制信道的控制信道。对于UE的数据发送/接收，如果整个频带被监视以接收DL控制信道，则这可能导致UE的电池消耗增加且效率降低。因此，在本发明中，DL控制信道可以在系统频带即信道频带中的部分频带中集中式地被发送或分布式地被发送。
在NR系统中，基本传输单元是时隙。时隙持续时间可以由具有正常循环前缀(CP)的14个符号或具有扩展CP的12个符号构成。时隙在时间上根据使用的子载波间距被缩放。也就是说，如果子载波间距增加，则时隙的长度缩短。例如，当每时隙符号的数目是14时，10-ms帧中的时隙的数目在15kHz的子载波间距时为10，在30kHz的子载波间距时为20，以及在60kHz的子载波间距时为40。如果子载波间距增加，则OFDM符号的长度缩短。时隙中的OFDM符号的数目取决于OFDM符号具有正常CP还是扩展CP并且不根据子载波间距而变化。LTE系统中使用的基本时间单位Ts考虑到LTE系统的基本子载波间距15kHz和最大TFT大小2048被定义为Ts＝1/(15000*2048)秒并且对应于用于15kHz的子载波间距的采样时间。在NR系统中，除了15kHz的子载波间距之外还可以使用各种子载波长度。因为子载波间距和对应的时间长度成反比，所以与大于15kHz的子载波间距相对应的实际采样时间比Ts＝1/(15000*2048)秒更短。例如，用于30kHz、60kHz和120kHz的子载波间距的实际采样时间分别将是1/(2*15000*2048)秒、1/(4*15000*2048)秒、和1/(8*15000*2048)秒。
<模拟波束成形>
最近讨论的第五代(5G)移动通信系统正在考虑使用超高频带，即等于或高于6GHz的毫米频带，以在宽频带中向多个用户发送数据，同时保持高传输速率。在3GPP中，该系统用作NR，并且在本发明中，该系统将被称为NR系统。由于毫米频带使用太高的频带，因此其频率特性根据距离呈现非常强烈的信号衰减。因此，为了校正强烈的传播衰减特性，使用至少6GHz以上频带的NR系统使用了窄波束传输方案，以通过在特定方向上而不是在所有方向上发送信号以便聚焦能量来解决由强烈传播衰减引起的覆盖范围减小问题。然而，如果仅使用一个窄波束提供信号传输服务，则由于由一个BS服务的范围变窄，BS通过聚集多个窄波束来提供宽带服务。
在毫米频带(即毫米波(mmW)带)中，波长被缩短，因此多个天线单元可以被安装在相同区域中。例如，总共100个天线单元可以以0.5λ(波长)的间隔在二维阵列中以具有波长约为1cm的30GHz频带在5cm×5cm面板中安装。因此，在mmW中，通过考虑使用多个天线单元来增加波束成形(BF)增益，从而增加覆盖范围或吞吐量。
作为在毫米频带中形成窄波束的方法，主要考虑波束成形方案，其中BS或UE通过大量天线使用适当的相位差发送相同的信号，使得能量仅在特定的方向上增加。这种波束成形方案包括用于向数字基带信号赋予相位差的数字波束成形、用于使用时间延迟(即，循环移位)向调制的模拟信号赋予相位差的模拟波束成形、以及使用数字波束成形和模拟波束成形两者的混合波束成形。如果为每个天线单元提供收发器单元(TXRU)以使得能够调整发射功率和相位，则能够对每个频率资源进行独立的波束成形。然而，在所有大约100个天线单元中安装TXRU在成本方面不太可行。也就是说，毫米频带需要使用大量天线来校正强烈的传播衰减特性。数字波束成形需要与天线数目一样多的射频(RF)组件(例如，数模转换器(DAC)、混频器、功率放大器、线性放大器等)。因此，如果期望在毫米频带中实现数字波束成形，则通信设备的成本增加。因此，当在毫米频带中需要大量天线时，考虑使用模拟波束成形或混合波束成形。在模拟波束成形方法中，多个天线元件被映射到一个TXRU，并且使用模拟移相器来调整波束方向。该模拟波束成形方法可以仅在整个频带中形成一个波束方向，因此可以不执行频率选择性波束成形(BF)，其是不利的。混合BF方法是数字BF和模拟BF的中间类型，并且在数目上使用少于Q个天线单元的B个TXRU。在混合BF的情况下，其中可以同时发送波束的方向的数目被限制为B或更少，这取决于B个TXRU和Q个天线单元的集合方法。
如上所述，数字BF可以通过处理要发送或接收的数字基带信号，使用多个波束同时在多个方向上发送或接收信号，而模拟BF在要发送或接收的模拟信号被调制的状态下不能够通过执行BF在超出一个波束的覆盖范围的多个方向上同时发送或接收信号。通常，BS使用宽带传输或多天线特性同时执行与多个用户的通信。如果BS使用模拟或混合BF并且在一个波束方向上形成模拟波束，则由于模拟BF特性，eNB仅与在相同模拟波束方向中包括的用户通信。考虑到由模拟BF或混合BF特性引起的限制，提出了一种根据本发明的BS的RACH资源分配方法和资源使用方法，稍后将描述该方法。
<混合模拟波束成形>
图3抽象地图示了在物理天线方面的TXRU和混合BF结构。
当使用多个天线时，考虑其中组合数字BF和模拟BF的混合BF方法。模拟BF(或RFBF)是指其中RF单元执行预编码(或组合)的操作。在混合BF中，基带单元和RF单元(也被称为收发器)中的每一个执行预编码(或组合)，使得能够获得近似于数字BF的性能，同时减少RF链的数目和数字到模拟(D/A)(或模拟到数字(A/D)转换器的数目。为方便起见，混合BF结构可以表示为N个TXRU和M个物理天线。要由发送器发送的用于L个数据层的数字BF可以表示为N×L矩阵。接下来，通过TXRU将N个转换的数字信号转换为模拟信号，并且将表示为M×N矩阵的模拟BF应用于模拟信号。在图3中，数字波束的数目是L并且模拟波束的数目是N。在NR系统中，BS被设计为以符号为单位改变模拟BF，并且考虑对位于特定区域的UE的高效BF支持。如果N个TXRU和M个RF天线被定义为一个天线面板，则NR系统甚至考虑引入独立混合BF可应用于的多个天线面板的方法。以这种方式，当BS使用多个模拟波束时，由于那个模拟波束有利于信号接收因此其可以根据每个UE而不同，从而考虑波束扫描操作，使得至少对于同步信号、系统信息、和寻呼，通过根据特定时隙或子帧中的符号来改变BS要应用的多个模拟波束，从而所有UE都可以具有接收时机。
最近，3GPP标准化组织正在考虑网络切片以在新RAT系统(即，NR系统，其是5G无线通信系统)中的单个物理网络中实现多个逻辑网络。逻辑网络应当能够支持具有各种要求的各种服务(例如，eMBB、mMTC、URLLC等)。NR系统的物理层系统考虑根据各种服务使用可变参数集来支持正交频分复用(OFDM)方案的方法。换句话说，NR系统可以在各个时间和频率资源区域中使用独立的参数集来考虑OFDM方案(或多址方案)。
最近，随着智能电话设备的出现，数据业务显著增加，NR系统需要支持更高的通信容量(例如，数据吞吐量)。被考虑用于提高通信容量的一种方法是使用多个发送(或接收)天线发送数据。如果希望将数字BF应用于多个天线，则每个天线需要RF链(例如，由诸如功率放大器和下变频器的RF元件组成的链)和D/A或A/D转换器。这种结构增加了硬件复杂度并消耗高功率，这可能是不实际的。因此，当使用多个天线时，NR系统考虑其中组合了数字BF和模拟BF的上述混合BF方法。
图4图示了新无线电接入技术(NR)系统的小区。
参考图4，在NR系统中，正在讨论其中多个发送和接收点(TRP)形成一个小区的方法，这与其中一个BS形成一个小区的传统LTE的无线通信系统不同。如果多个TRP形成一个小区，则即使当向UE提供服务的TRP改变时也能够提供无缝通信，从而有利于UE的移动性管理。
在LTE/LTE-A系统中，PSS/SSS被全向发送。同时，考虑这样的方法，在该方法中使用毫米波(mmWave)的gNB在全方向扫描波束方向的同时通过BF发送诸如PSS/SSS/PBCH的信号。扫描波束方向时信号的发送/接收被称为波束扫描(beam sweeping)或波束扫描(beamscanning)。在本发明中，“波束扫描(beam sweeping)”表示发射器的行为，并且“波束扫描(beam scanning)”表示接收器的行为。例如，假设gNB可以具有最多N个波束方向，gNB在N个波束方向中的每个波束方向上发送诸如PSS/SSS/PBCH的信号。也就是说，gNB在扫描gNB能够具有的方向或者gNB期望支持的方向时在每个方向上发送诸如PSS/SSS/PBCH的同步信号。可替选地，当gNB能够形成N个波束时，可以通过对少量波束进行分组来配置一个波束组，并且可以针对每个波束组发送/接收PSS/SSS/PBCH。在这种情况下，一个波束组包括一个或多个波束。在相同方向上发送的诸如PSS/SSS/PBCH的信号可以被定义为一个同步(SS)块，并且多个SS块可以存在于一个小区中。当存在多个SS块时，可以使用SS块索引来在SS块之间进行区分。例如，如果在一个系统中在10个波束方向上发送PSS/SSS/PBCH，则在相同方向上发送的PSS/SSS/PBCH可以构成一个SS块，并且可以理解在系统中存在10个SS块。在本发明中，波束索引可以被解释为SS块索引。
图5图示了SS块和链接到该SS块的RACH资源的传输。
为了与一个UE通信，gNB应当获取gNB和UE之间的最佳波束方向，并且因为随着UE移动而最佳波束方向被改变，所以应当连续跟踪最佳波束方向。获取gNB和UE之间的最佳波束方向的过程被称为波束获取过程，并且连续跟踪最佳波束方向的过程被称为波束跟踪过程。波束获取过程需要用于1)UE首先尝试接入gNB的初始接入，2)UE从一个gNB切换到另一个gNB的切换，或者3)用于从以下的状态恢复的波束恢复，所述状态是指：在执行用于搜索UE和gNB之间的最佳波束的波束跟踪时，作为丢失最佳波束的结果，UE和gNB不能够保持最佳通信状态或进入通信不可能状态，即波束故障。
在正在开发的NR系统的情况下，正在讨论多级波束获取过程，用于在使用多个波束的环境中的波束获取。在多级波束获取过程中，gNB和UE在初始接入阶段中使用宽波束执行连接建立，并且在连接建立结束之后，gNB和UE使用窄带执行具有最佳质量的通信。在本发明中，尽管主要讨论了用于NR系统的波束获取的各种方法，但是目前最积极讨论的方法如下。
1)gNB每宽波束发送SS块，以便UE在初始接入过程中搜索gNB，即，执行小区搜索或小区获取，并且通过测量每个宽波束的信道质量来搜索在第一阶段的波束获取中要使用的最佳宽波束。2)UE针对每波束对SS块执行小区搜索，并且使用每个波束的小区检测结果来执行DL波束获取。3)UE执行RACH过程以便通知gNB UE将接入UE已发现的gNB。4)gNB连接或关联每个波束发送的SS块和要用于RACH发送的RACH资源，以使UE向gNB通知RACH过程的结果并同时通知宽波束水平的DL波束获取的结果(例如，波束索引)。如果UE使用连接到UE已发现的最佳波束方向的RACH资源来执行RACH过程，则gNB在接收RACH前导的过程中获得关于适合于UE的DL波束的信息。
<波束对应(BC)>
在多波束环境中，UE和/或TRP是否能够准确地确定UE与TRP之间的发送(Tx)或接收(Rx)波束方向是有问题的。在多波束环境中，可以根据TRP(例如，eNB)或UE的Tx/Rx互易能力来考虑用于信号接收的信号发送重复或波束扫描。Tx/Rx互易能力也称为在TRP和UE中的Tx/Rx波束对应(BC)。在多波束环境中，因为UL的最佳路径可以与DL的最佳路径不同，所以如果不保持TRP或UE中的Tx/Rx互易能力，则UE可能不在其中UE已经接收到DL信号的波束方向上发送UL信号。如果TRP能够基于针对TRP的一个或多个Tx波束的UE的DL测量来确定用于UL接收的TRP Rx波束，和/或如果TRP能够基于针对TRP的一个或多个Rx波束的UL测量确定用于DL发送的TRP Tx波束，则TRP中的Tx/Rx保持BC。如果针对UE的一个或多个Rx波束UE能够基于UE的DL测量来确定用于UL发送的UE Rx波束和/或如果针对UE的一个或多个Tx波束UE能够根据基于UL测量的TRP的指示确定用于DL接收的UE Tx波束，则保持UE中的Tx/RxBC。
在LTE系统和NR系统中，可以使用以下元素来配置用于对gNB的初始接入(即，通过由gNB使用的小区对gNB的初始接入)的RACH信号。
*循环前缀(CP)：该元素用于防止从前一/前面(OFDM)符号生成的干扰和以不同的时间延迟到达gNB的组RACH前导信号进入一个时间区。也就是说，如果CP被配置为匹配小区的最大半径，则小区中的UE已经在相同资源中发送的RACH前导被包括在RACH接收窗口中，该RACH接收窗口对应于由gNB配置的RACH前导的长度，用于RACH接收。CP长度通常设定为等于或大于最大往返延迟。
*前导：定义由gNB使用的以检测信号传输的序列，并且前导用于承载该序列。
*保护时间(GT)：该元素被定义为使以来自RACH覆盖范围上距gNB的最远距离的延迟到达gNB的RACH信号不会对于在RACH符号持续时间之后到达的信号产生干扰。在该GT期间，UE不发送信号，使得GT可以不被定义为RACH信号。
图6图示了RACH前导和接收器功能的配置/格式。
UE在gNB的系统的通过SS获得的定时处通过指定的RACH资源发送RACH信号。gNB从多个UE接收信号。通常，gNB执行图5中所示的过程，用于RACH信号接收。由于用于RACH信号的CP被设置为最大往返延迟或更多，因此gNB可以将最大往返延迟和CP长度之间的任意点配置为用于信号接收的边界。如果边界被确定为用于信号接收的起始点并且如果相关被应用于与从起始点开始的序列长度相对应的长度的信号，则gNB可以获取关于是否存在RACH信号的信息以及关于CP的信息。
如果由gNB操作的通信环境(例如，毫米波带)使用多个波束，则RACH信号从多个方向到达eNB，并且gNB需要检测RACH前导(即，PRACH)，同时扫描波束方向以接收从多个方向到达的RACH信号。如上所述，当使用模拟BF时，gNB仅在一个定时在一个方向上执行RACH接收。为此，有必要设计RACH前导和RACH过程，使得gNB可以正确地检测RACH前导。考虑到其中保持gNB的BC的情况和其中不保持BC的情况，本发明提出NR系统(特别是BF)可应用的高频带的RACH前导和/或RACH过程。
图7图示了在gNB处形成的以接收RACH前导的接收(Rx)波束。
如果不保持BC，则即使当gNB在其中RACH资源链接到SS块的状态下，在SS块的Tx波束方向上形成Rx波束时，也可能不匹配波束方向。因此，RACH前导可以以图7(a)中所示的格式进行配置，使得gNB可以执行波束扫描，以在扫描Rx波束的同时执行/尝试在多个方向上执行RACH前导检测。同时，如果保持BC，则由于RACH资源被链接到SS块，因此gNB可以在用于相对于一个RACH资源而发送SS块的方向上形成Rx波束，并且仅在该方向上检测RACH前导。因此，RACH前导可以以图7(b)中所示的格式配置。
如前所述，考虑到UE的DL波束获取报告和DL优选波束报告以及根据BC的gNB的波束扫描的两个目的，应当配置RACH信号和RACH资源。
图8图示了用于解释用于描述本发明的术语的RACH信号和RACH资源。在本发明中，RACH信号可以如下配置。
*RACH资源元素：RACH资源元素是在UE发送RACH信号时使用的基本单元。由于不同的RACH资源元素可以分别用于由不同UE的RACH信号传输，因此CP被插入到每个RACH资源元素中的RACH信号中。通过CP已经保持对UE之间的信号的保护，因此在RACH资源元素之间不需要GT。
*RACH资源：RACH资源被定义为连接到一个SS块的级联RACH资源元素的集合。如果连续地分配RACH资源，则两个连续的RACH资源可以分别用于由不同UE的信号传输，如RACH资源元素。因此，CP可以被插入到每个RACH资源中的RACH信号中。因为CP防止了由时间延迟引起的信号检测失真，所以在RACH资源之间不需要GT。然而，如果仅配置一个RACH资源，即，不连续配置RACH资源，则由于可以在RACH资源之后分配PUSCH/PUCCH，因此可以将GT插入在PUSCH/PUCCH之前。
*RACH资源集：RACH资源集是级联的RACH资源的集合。如果小区中存在多个SS块并且级联分别连接到多个SS块的RACH资源，则可以将级联的RACH资源定义为一个RACH资源集。GT被插入到RACH资源集的最后一个中，该RACH资源集是其中可能遇到包括RACH资源和诸如PUSCH/PUCCH的另一信号的RACH资源集的一部分。如上所述，由于GT是不发送信号的持续时间，因此GT可以不被定义为信号。GT未在图8中示出。
*RACH前导重复：当配置用于gNB的Rx波束扫描的RACH前导时，即，当gNB配置RACH前导格式使得gNB可以执行Rx波束扫描时，如果相同的信号(即，相同的序列)在RACH前导内重复，则在重复信号之间不需要CP，因为重复信号用作CP。然而，当使用不同信号在RACH前导内重复前导时，在前导之间需要CP。在RACH前导之间不需要GT。在下文中，在假设重复相同信号的情况下描述了本发明。例如，如果RACH前导以“CP+前导+前导”的形式被配置，则在假设RACH前导内的前导由相同序列配置的情况下描述了本发明。
图8图示了关于gNB的用于多个SS块的RACH资源和每个RACH资源中的RACH前导。gNB尝试在其中配置了RACH资源的时间区域中的每个RACH资源中接收RACH前导。UE通过链接到特定SS块(例如，具有更好Rx质量的SS块)的RACH资源发送其RACH前导，而不是在用于小区的所有SS块的RACH资源中的每个中发送RACH前导。如上所述，不同的RACH资源元素或不同的RACH资源可以用于由不同的UE发送RACH前导。
图9图示了RACH资源集。图9(a)图示了在其中保持BC的gNB的小区中配置每RACH资源的两个RACH资源元素的情况。图9(b)图示了在其中保持BC的gNB的小区中配置每RACH资源的一个RACH资源元素的情况。参考图9(a)，可以在链接到SS块的RACH资源中发送两个RACH前导。参考图9(b)，可以在链接到SS块的RACH资源中发送一个RACH前导。
可以如图9中所示配置RACH资源集，以便使用图8中描述的RACH信号配置特性使RACH资源的效率最大化。如图9所示，为了提高RACH资源的使用/分配效率，可以将RACH资源或RACH资源元素配置为完全级联，而不在RACH资源集中的RACH资源之间分配空白持续时间。
然而，如果如图9所示配置RACH资源，则可能出现以下问题。1)当保持BC并且gNB通过在SS块#N的方向上形成波束来接收与SS块#N相对应的RACH资源时，因为Rx波束在为数据或者控制信道定义的OFDM符号(OS)的中间处改变，所以gNB仅部分地使用除了作为RACH资源分配的频率资源之外的资源。也就是说，如图9(a)所示，如果gNB形成Rx波束以接收SS块#1，则OS#4不能够用于数据信道或控制信道。2)当不保持BC并且gNB在RACH资源元素内执行Rx波束扫描时，gNB可以通过在OS#1/OS#2/OS#3的边界处的OS中的每个上针对与SS块#1相对应的RACH资源来形成Rx波束，从而接收数据/控制信号的同时，执行RACH前导检测。然而，当gNB对与SS块#2对应的RACH资源执行波束扫描时，用于接收数据/控制信号的波束方向和用于接收RACH前导的波束方向在对应于OS#4的持续时间中不匹配，使得在检测RACH前导中出现问题。
总之，如果gNB在改变用于RACH信号接收的Rx波束的方向的同时执行波束扫描，并且Rx波束改变的定时处与为数据或控制信道定义的OFDM符号边界不匹配，则存在降低在分配为RACH资源的频率资源之外的频率区域中服务的数据或控制信道的资源使用/分配效率的问题。为了解决这个问题，本发明提出将RACH资源分配为与OFDM符号边界对齐的结构，以便gNB在多波束场景中改变波束方向的同时执行RACH前导检测，同时对于gNB来说使用除用于数据和控制信道的RACH资源之外的所有无线电资源。当保持BC时，举例来说，RACH资源或通过RACH资源发送的RACH前导可以使用两种方法与OFDM符号边界对齐，如图10所示。
图10图示了根据本发明的RACH资源的边界对齐。图10中图示的示例对应于其中保持BC并且能够在一个RACH资源上发送两个RACH资源元素的情况。当不保持BC时，一个RACH前导可以由一个CP和多个连续前导配置，如图7(a)或图8(a)所示。即使在这种情况下，也可以应用本发明。可以在一个RACH资源上仅发送一个RACH资源元素，并且本发明可应用于此。
1)用于对齐OFDM符号边界和RACH资源边界的方法之一(下文中，方法1)通过考虑gNB的RACH前导检测能力、gNB的覆盖范围、和RACH前导的子载波间隔来确定RACH前导的CP长度和前导长度，然后，使用CP长度和前导长度来配置RACH资源元素，如图10(a)所示。gNB可以通过考虑RACH资源的容量确定每个RACH资源的RACH资源元素的数目来配置RACH资源。gNB配置RACH资源，使得要连续使用的RACH资源中的每个的边界与将用于数据和控制信道的OFDM符号的边界对齐。在这种情况下，在RACH资源之间可能出现空白持续时间。空白持续时间可以被配置为不发送信号的持续时间。可替选地，可以将信号另外作为后缀仅发送到RACH资源中的最后一个RACH资源元素。也就是说，在RACH资源中的RACH资源元素当中使用时域中的最后一个RACH资源元素发送RACH前导的UE可以将后缀信号添加到其RACH前导，然后发送RACH前导。使用除最后RACH资源元素之外的RACH资源元素发送RACH前导的UE可以在不添加后缀信号的情况下发送RACH前导。
2)对齐OFDM符号边界和RACH资源边界的方法当中的另一种方法(下文中，方法2)配置CP长度和前导长度，以便将RACH资源边界与OFDM符号边界对齐，如图10(b)所示。然而，由于每个RACH资源中的RACH资源元素的数目可以变化，因此，如果RACH前导的长度被改变以匹配OFDM符号边界，则存在改变RACH前导中的前导序列的特性的危险。也就是说，根据如表4所示的前导格式，用于生成前导的Zadoff-Chu(ZC)序列的长度被确定为839或130。如果改变前导的长度以便对齐RACH前导的长度与OFDM符号边界，则可以变化作为前导序列的ZC序列的特性。因此，如果确定了RACH前导格式并且确定了每RACH资源的RACH资源元素，则RACH前导的长度可以是固定的，但是CP长度可以变得大于在配置RACH前导格式中确定的长度，使得RACH资源与OFDM符号边界对齐。也就是说，该方法用于通过在RACH前导中固定每个前导的长度和增加CP长度以匹配OFDM符号边界，以便维持前导序列的特性，来对齐RACH资源边界(即，通过RACH资源发送的RACH前导边界)与用于发送数据/控制信道的OFDM符号(即，正常OFDM符号)。在这种情况下，可以仅将一些RACH资源元素的CP长度配置为增加(即，仅将一些RACH前导的CP长度配置为增加)，或者可以将所有RACH资源元素的CP长度配置为适当增加(即，每个RACH前导的CP长度被配置为适当地增加)。例如，如果gNB在由OFDM符号配置的时域中配置RACH资源，则gNB配置指示CP长度和序列部分长度的前导格式，使得序列部分长度是根据要包括在相对应的RACH前导中的前导的数目从特定长度(例如，用于RACH的ZC序列的长度)获得的前导长度的正整数的倍数，并且CP长度等于通过从正常OFDM符号的总长度中减去序列部分长度而获得的值。如果OFDM符号的长度全部相同，则将定义根据本发明的RACH前导格式，使得预定义的前导长度(例如，从ZC序列的预定义长度获得的前导长度)的正整数的倍数和CP长度之和是OFDM符号长度的倍数。当UE检测到小区的SS块并且生成要在连接到SS块的RACH资源上发送的RACH前导时，UE通过根据由gNB配置的前导格式使用特定长度的序列(例如，ZC序列)来生成要包括在RACH前导中的每个前导并且将CP添加到前导的前部或前导的重复，从而生成RACH前导。
因为不保持BC，所以即使当gNB执行Rx波束扫描时，也可以同样地应用方法1和方法2。当对于方法1和方法2保持BC时，很有可能以包括一个前导的格式来配置RACH前导。同时，因为不保持BS，所以除了当不保持BC时RACH前导被配置为包括前导重复的可能性很高时，参考图10描述的方法1和方法2可以同样适用于其中gNB希望执行Rx波束扫描的情况。例如，当不保持BC使得gNB期望执行Rx波束扫描时，gNB以包括前导重复的形式配置并用信号通知前导格式(例如，参考图7(a)或图8(a))。这里，RACH资源可以以方法1的形式配置，以便通过考虑从一个RACH资源的结束到紧接在下一个RACH资源的开始之前的部分的持续时间作为空白持续时间或者后缀持续时间来监测RACH前导。可替选地，可以以方法2的形式配置RACH资源，以便在RACH前导边界等于OFDM符号边界的假设下监测由gNB配置的每个RACH资源中的RACH前导。
本发明中提出的RACH资源分配方法用于在用于RACH资源的一个时隙或多个时隙中有效地使用除RACH资源占用的频率资源之外的频率资源，作为数据资源或控制信道资源。因此，为了有效地使用考虑RACH资源的数据/控制信道资源，gNB需要使用关于哪个单元被用于针对RACH资源被分配到的时隙形成波束的信息来调度数据或控制信道。当gNB基于该信息执行调度并发送数据或控制信道时，UE可以接收关于使用哪个OFDM符号单元的信息。为此，可以考虑两种方法，使得gNB可以在RACH资源被分配到的时间区域中调度数据或控制信道。
*微时隙(mini slot)分配
当在RACH资源被分配到的时间区域中调度信道时，由于调度的信道应当被包括在一个波束区域中，所以信道被分配到的资源的时间长度应当短于RACH资源的时间长度并且对于一个RACH资源可以包括短长度的多个时隙。
如果gNB通过为每个RACH资源配置波束方向来操作，并且gNB向UE分配资源的时间单元在RACH资源被分配到的时间区域中以及在RACH资源未被分配到的时间区域中不匹配，则gNB应当在RACH资源占用的时间区域中定义用于调度的时隙，并且向UE通知与该时隙相关的信息。在下文中，用于在RACH资源占用的时间区域中进行调度的时隙将被称为微时隙。在该结构中，为了通过微时隙发送数据或控制信道，存在一些考虑因素。例如，给出了以下考虑因素。
1)针对RACH资源被分配到的时隙定义一个微时隙的情况：
图11图示了当保持BC时在RACH时隙SLOTRACH内配置微时隙的方法。
UE通过系统信息知道关于gNB使用的RACH资源的所有信息。因此，包括每SS块分配的整个RACH资源的最小OFDM符号的集合可以被定义为一个微时隙。当gNB在RACH资源被分配到的时间处执行调度时，UE将微时隙解释为TTI，并在TTI中发送数据或控制信道。如果在一个正常时隙中包括多个微时隙，则UE需要确定UE将通过哪个微时隙来发送数据/控制信道。用于UE确定要用于发送数据/控制信道的微时隙的方法可以广泛地包括以下两种方案。
>A.如果gNB调度UL数据/控制信道的传输，则gNB可以通过DCI为UE指定UE应当使用时隙内的哪个微时隙用于传输。
>B.在多波束场景中UE连续执行波束跟踪。如果UE先前从gNB接收到关于UE当前从其接收服务的服务波束被连接到的SS块的信息，则UE将与被连接到与服务波束相关联的SS块的RACH资源被分配到的时间区域相同的时间区域解释为UE应当执行传输的时间区域。如果连接到与UE的服务波束相关联的SS块的RACH资源不存在于为UE调度的时隙中，则UE可以确定已经发生了波束失配。
2)在RACH资源被分配到的时隙中定义多个微时隙的情况：
图12图示了当保持BC时在RACH时隙SLOTRACH内配置微时隙的另一种方法。
当在RACH资源被分配到的时隙中定义多个微时隙时，这基本上类似于除了多个微时隙存在于一个RACH资源被分配到的时隙中之外在RACH资源被分配到的时隙中定义多个微时隙的情况。执行与图11中提出的方法相同的操作。但是，如图12所示，包括整个RACH资源的最小OFDM符号集被划分为几个子集，并且每个子集被定义为微时隙。在这种情况下，gNB应当首先通知UE应当如何划分包括RACH资源的最小OFDM符号集以使用微时隙。例如，gNB可以以位图形式向UE指示如何划分包括RACH资源的最小OFDM符号。可替选地，当包括RACH资源的最小OFDM符号能够被划分成多个相等的子集时，gNB可以向UE通知所分配的微时隙的数目。另外，gNB应当向调度的UE指示UE应当通过多个微时隙当中的哪个微时隙发送数据/控制信道。gNB可以通过DCI直接指示应当通过其发送数据/控制信道的微时隙。可替选地，当在RACH资源被分配到的时间区域中调度UE时，gNB可以预先(例如，在连接建立期间)向UE通知要使用的微时隙。可替选地，能够使用在UE和gNB之间共享的信息(诸如UE ID)通过预定规则来确定要使用的微时隙。
3)在前导重复期间不保持BC并因此执行波束扫描的情况：
图13图示了当不保持BC时配置RACH时隙SLOTRACH内的微时隙的方法。
当不保持BC时，如上所述，gNB在一个RACH资源被分配到的时隙中扫描接收器的波束方向的同时执行波束扫描。因此，这种情况可以与保持BC并且在RACH资源被分配到的时隙中存在多个微时隙的方案类似地操作。为此，类似于图12中描述的方法，gNB向UE发送关于如何针对包括RACH资源的最小OFDM符号的集合执行波束扫描的信息以及关于每个波束被连接到哪个SS块的信息。该信息可以用作关于能够为UE调度哪个微时隙的信息。在这种情况下，类似于图12中描述的方法，UE可以通过DCI接收关于能够为UE调度的多个微时隙当中的哪个微时隙被调度以发送数据/控制信道的信息。可替选地，可以通过RRC信号预先调度信息，或者可以使用在gNB和UE之间共享的信息通过预定义规则来定义信息。
4)免许可调度的情况：
>A.当UE在免许可资源上发送的数据/控制信道的时间资源与RACH资源重叠时，可以在RACH资源的时间区域中定义的微时隙中发送数据/控制信道。然而，当使用免许可调度并且UE将通过免许可调度(即，通过免许可资源)发送的数据/控制信道的信号格式是正常时隙或比正常时隙更短但比RACH资源区域中定义的微时隙更长的时隙，并且当微时隙的长度太短，使得数据/控制信道通过微时隙的传输的码率相对于指定码率太高时，UE可以i)丢弃传输，ii)改变传输块大小，或iii)当多个微时隙可用时使用多个微时隙发送数据/控制信道。另一方面，当即使数据/控制信道用微时隙的长度发送，数据/控制信道的传输码率仍低于指定码率时，UE也可以用指定的传输块大小发送数据/控制信道。
>B.当使用免许可调度并且UE将通过免许可调度(即，通过免许可资源)发送的数据/控制信道的信号格式短于微时隙时，数据/控制信道可以以在上述方案中确定的微时隙位置处正常发送。也就是说，如果通过免许可调度的数据/控制信道需要比时域中的微时隙更短的资源，则UE在配置为匹配RACH资源的长度(即，RACH前导)的微时隙当中通过对应于与数据/控制信道相同的gNB Rx波束的微时隙发送数据/控制信道。在这种情况下，与预先配置的信号格式相比，传输块大小可以与微时隙长度成比例根据预定规则增加。例如，如果通过免许可调度发送数据/控制信道的信号格式被定义为使用两个OFDM符号并且RACH时隙中的微时隙长度对应于三个OFDM符号，则能够承载免许可调度的数据/控制信道的传输块大小可以增加1.5倍。
5)将微时隙分配到保护时间或空白持续时间：
图14图示了使用保护时间配置微时隙的方法。
gNB可以针对被配置为保护时间的持续时间的一部分自由地配置Rx波束，或者gNB可以针对在一个时隙中配置RACH资源之后剩余的时隙中的空白持续时间自由地配置Rx波束，即使空白持续时间不是用于使用保护时间即可。因此，gNB可以向UE通知关于能够独立于用于RACH资源接收的波束而使用的微时隙的信息以及与RACH资源相关的信息，并且UE可以期望将针对在保护时间中配置的微时隙执行动态调度。可以通过上述方法(例如，指示在RACH时隙和波束方向中配置的微时隙的长度和位置的方法)来确定所分配的微时隙的位置。
6)短PUCCH资源的分配：
在TDD系统中，可以通过以短的长度配置控制信道，在一个时隙的部分持续时间期间发送控制信道。在NR系统中，正在讨论在一个时隙的前部分发送DL控制信道而在一个时隙的最后部分发送UL控制信道的方案。特别地，以这种方式发送的UL控制信道被称为短PUCHH。由于短PUCCH被配置为在最后一个或两个符号上发送，因此可以在上述微时隙中发送短PUCCH。然而，如前所述，由于波束方向可能在一个时隙内变化，因此短PUCCH不能够总是位于时隙的最后部分。因此，当在RACH资源被分配到的时隙区域中调度短PUCCH时，UE在微时隙中发送短PUCCH，在该微时隙中，与从其UE接收服务的波束相同的方向上的波束(即，gNB Rx波束，或者与gNB Rx波束对应的UE Tx波束)或者gNB预先形成用于短PUCCH的链路的波束(即，gNB Rx波束，或者与gNB Rx波束对应的UE Tx波束)存在。在这种情况下，PUCCH可以在微时隙中的最后符号位置、由gNB通过信令指定的符号位置、或者由规则确定的符号位置发送。然而，当与从其UE接收服务的波束相同的方向上的波束或者gNB先前形成用于短PUCCH的链路的波束不存在时，UE可以丢弃短PUCCH的传输。
*微时隙级联
在为RACH资源集形成Rx波束的过程中，如果各个RACH资源的Rx波束方向没有很大不同，则可以通过长时隙发送数据或控制信道，以在RACH资源集的整个持续时间内执行传输。这可以被称为微时隙级联，其中如上所述通过级联使用上述的微时隙。
图15图示当保持BC时通过执行与正常时隙相同长度的微时隙级联来发送数据的示例。特别地，图15图示了当保持BC时在RACH资源持续时间期间的级联微时隙的传输和参考信号的插入。例如，可以在通过级联微时隙获得的长时隙中发送一个数据分组，使得长时隙可以具有与普通时隙相同的长度。在这种情况下，在长时隙内的微时隙中分开发送一个数据分组。
因此，在使用级联微时隙的数据传输的情况下，由于gNB使用关于SS块传输方向的信息形成每个RACH资源的Rx波束，因此UE期望在能够以最佳质量接收每个SS块的方向上发送信号。因此，gNB向UE通知与在RACH资源时间区域中针对每个OFDM符号(当不保持BC时)或针对每个RACH资源(当保持BC时)的Rx波束成形有关的信息(例如，与SS块相关联的信息)。在这种情况下，可以不执行数据信道的平滑接收，因为在信号传输期间改变gNB的Rx波束，同时UE通过级联微时隙执行信号传输并且以为正常时隙定义的格式发送参考信号。因此，考虑到gNB的Rx波束方向上的变化，有必要将参考信号插入在其中gNB的Rx波束方向变化的单元中。为此，可以期望定义用于在RACH资源持续时间中分配的级联微时隙的参考信号结构。在RACH资源持续时间中级联微时隙格式的数据信道或控制信道被分配到的UE应当发送级联的微时隙格式的参考信号。
在PUSCH或PUCCH的传输期间，如果不存在用于PUSCH或PUCCH的UE Tx波束方向的一个稳定gNB Rx波束或者多个波束具有相似质量，则PUSCH或长PUCCH可以是通过级联的微时隙发送PUSCH或PUCCH以便使用波束分集特性来稳定地接收。在这种情况下，gNB可以通过在RACH资源区域中发送PUSCH或PUCCH来有效地使用RACH资源被分配到的时间资源。
另外，gNB对Tx波束或Rx波束执行波束跟踪，使得具有最佳质量的波束被维持为服务波束，以便在多波束环境中稳定地维持服务。因此，gNB可以使用其中gNB在RACH资源被分配到的时隙持续时间中改变Rx波束的特性，通过使UE在每个RACH资源区域中执行PUSCH、长PUCCH、或短PUCCH的重复传输来测量gNB Rx波束或UE Tx波束的质量并执行波束跟踪，或者通过多个微时隙发送为波束跟踪定义的RS。也就是说，为了有效地使用用于波束跟踪的资源，gNB可以使UE发送适合于RACH资源被分配到的时间区域的特性的物理信道，并且gNB可以使用物理信道作为用于波束跟踪的资源。换句话说，为了有效地使用用于波束跟踪的资源，gNB可以向UE指示UE应当通过适合于在RACH资源被分配到的时间区域中配置的微时隙中的每个的UE Tx波束来发送物理信道，并且gNB可以使用每个微时隙中的物理信道进行波束跟踪。为了使UE有效地发送用于波束跟踪的信号，gNB如上所述向UE通知关于波束方向上的改变的信息，并且UE根据该信息和预定义规则将参考信号插入到gNB的每个Rx波束中，并且发送参考信号。gNB可以使用参考信号作为用于Rx波束持续时间的信道估计的信号或者用于波束跟踪的信号质量测量的信号。
在通过波束分集发送在gNB中接收的PUSCH或长PUCCH时，由于gNB尝试在每个Rx波束持续时间中接收信号，因此天线增益可以具有不同的特性。因此，UE可以针对每个Rx波束方向(例如，每个RACH资源区域)不同地配置PUSCH/PUCCH的传输功率。为此，gNB可以向UE通知用于开环功率控制的路径损耗计算的参考信道/信号信息和功率控制参数应当针对每个RACH资源区域单独配置。UE使用该信息在RACH资源时间区域中配置和发送不同的传输功率。
与此不同，在用于多个RACH资源区域中的波束跟踪(或波束管理)的信号传输期间，各个RACH资源区域应当保持相同的传输功率，以便gNB测量由gNB接收到的信号的质量。在这种情况下，仅需要一个参考信道/信号来控制一个功率。如果gNB向UE通知关于参考信道/信号的信息或者信息是由规则预定义的，则UE可以使用参考信道/信号确定传输功率的大小，并且通过对所有区域均等地应用传输功率来发送PUSCH/PUCCH。
gNB可以向UE通知在RACH资源传输时间区域(即，在对应的小区中RACH资源被配置到的时间区域)中发送的UL数据或控制信道是用于波束分集还是用于针对每个UL信道的波束跟踪，并使UE根据上述使用执行功率控制操作。
<PRACH配置>
PRACH配置包括RACH资源的时间/频率信息并且可以被包括在剩余最小系统信息(RMSI)中。RMSI可以被解释为系统信息块1(SIB1)并且表示UE应当在通过物理广播信道(PBCH)接收主系统信息块(MIB)之后获取的系统信息。
在接收到PRACH配置信息时，UE能够使用包括在PRACH配置中的前导集中的一个前导来在指定的时间和频率资源上发送PRACH消息1(Msg1)。PRACH配置信息中的前导格式还可以提供CP长度、重复的数目、子载波间距、序列长度等。在下文中，将描述关于PRACH配置的细节。
1.RACH资源配置的时间和频率位置
为了用信号发送RACH资源时域信息，RACH资源时域信息可以包括关于保留的RACH资源的信息和关于时隙中的准确RACH资源位置的RACH时隙信息。这里，RACH时隙信息可以根据PRACH前导子载波间隔而变化。也就是说，UE可以基于RACH前导子载波间隔配置信息来确定无线电帧中的时隙索引。例如，在子载波间隔为15kHz的情况下无线电帧包括10个时隙，并且在子载波间隔为60kHz的情况下包括40个时隙。
尽管可以通过位图或压缩位图来表示每10ms或更多的窗口配置的RACH时隙配置信息，但是在子载波间隔为120kHz的情况下每无线电帧包括80个时隙，并且因此RACH时隙的位图信令导致显着的信令开销。另外，需要根据预定持续时间内的RACH时隙频率和周期性来不同地配置RACH时隙。因此，有必要根据RACH前导子载波间隔提供不同条的RACH时隙配置信息，以便减少信令开销。也就是说，需要针对RACH前导的每子载波间隔指定M种状态，并且每个状态在不同的预定持续时间内具有RACH时隙频率和/或周期性。例如，可以为无线电帧的后半部分中具有10ms周期性的RACH时隙保留一种状态。
当提供关于RACH时隙的正确信息时，可以基于RACH前导格式和PRACH Msg.1的子载波间隔的组合来获取每个RACH时隙中的RACH资源。另外，为了在时隙中指示正确的RACH资源位置，网络用信号发送RACH资源的开始符号索引，如图16中所图示。尽管可以每RACH时隙用信号发送RACH时隙中的RACH资源的开始符号索引，但是更期望将开始符号索引应用于所有RACH时隙以便减少信令开销。
SS块由PSS、SSS和PBCH(2个符号)的4个符号组成，并且一个时隙由14个符号组成并且布置在一个时隙中。3GPP TS 38.213草案中包括的同步过程定义符号，在该符号处，由PSS/SSS/PBSS组成的SS块能够根据子载波间隔定位在时隙内，如[表8]中所示。
4同步程序
4.1小区搜索
小区搜索是通过其UE获取与小区的时间同步和频率同步并检测该小区的物理层小区ID的过程。
UE接收以下同步信号(SS)以便执行小区搜索：如[4，TS 38.211]中定义的主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。
UE将假设物理广播信道(PBCH)、PSS和SSS的接收时机在连续的OFDM符号中，如[4，TS 38.211]中所定义，并形成SS/PBCH块。
对于具有SS/PBCH块的半帧，用于候选SS/PBCH块的数目和第一OFDM符号索引如下。
-15kHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第一个OFDM符号具有{2,8}+14*n的索引。
对于小于或等于3GHz的载波频率，n＝0,1。对于大于3GHz且小于或等于6GHz的载波频率，n＝0,1,2,3。
-30kHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第一OFDM符号具有索引{4,8,16,20}+28*n。对于小于或等于3GHz的载波频率，n＝0。对于大于3GHz且小于或等于6GHz的载波频率，n＝0,1。
-30kHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第一OFDM符号具有索引{2,8}+14*n。对于小于或等于3GHz的载波频率，n＝0,1。对于大于3GHz且小于或等于6GHz的载波频率，n＝0,1,2,3。
-120kHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第一OFDM符号具有索引{4,8,16,20}+28*n。对于大于6GHz的载波频率，n＝0,1,2,3,5,6,7,8,10,11,12,13,15,16,17,18。
-240kHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第一OFDM符号具有索引{8,12,16,20,32,36,40,44}+56*n。对于大于6GHz的载波频率，n＝0,1,2,3,5,6,7,8。
半帧中的候选SS/PBCH块以从0到L-1的时间递增的顺序被编入索引。对于L＝4或者对于L＞4，UE将分别利用在PBCH中发送的DMRS序列的索引从一对一映射确定每[半帧]的SS/PBCH块索引的2或3个LSB比特。对于L＝64，UE应当从更高层参数[SSB-index-explicit]确定每[半帧]的SS/PBCH块索引的3个MSB比特。
UE能够通过参数[SSB-transmitted-SIB1]、SS/PBCH块的索引进行配置，由此UE将不会在与对应于SS/PBCH块的RE重叠的RE中接收其他信号或信道。还能够通过更高层参数[SSB发送]、SS/PBCH块的索引[每个服务小区]配置UE，由此UE将不会在与对应于SS/PBCH块的RE重叠的RE中接收其它信号或者信道。[通过[SSB-transmitted]的配置]通过[SSB-transmitted-SIB1]的配置覆盖]。UE能够通过[更高层参数][SSB定时]每服务小区被配置用于接收每服务小区的SS/PBCH块的半帧的周期。如果UE未被配置用于接收SS/PBCH块的半帧的周期，则UE应当假设半帧的周期。UE应当假设服务小区中的所有SS/PBCH块的周期性是相同的。
对于初始小区选择，UE可以假设具有SS/PBCH块的半帧以2帧的周期发生。
可以通过网络信令向UE用信号发送其中能够定位SS块以及是否在时隙中发送SS块的时隙。因此，可以能够被用于发送SS块但实际上不用于SS块传输的时隙可以用于RACH传输时隙。
因为网络提供RACH时隙信息和关于实际发送的SS块的信息，所以UE需要基于这样的信息确定被配置为RACH时隙的一些或全部时隙是否被SS块占用。如果RACH时隙完全被SS块占用，则此RACH时隙不能够用于RACH前导传输。这里，SS块的完全占用意旨时隙中未被SS块占用的连续符号的长度短于RACH前导格式的长度。
如果RACH时隙被SS块部分占用，则RACH时隙可以用于RACH前导传输。这里，RACH时隙的部分占用意旨时隙内的连续未占用符号的长度等于或长于由网络指示的、由RACH前导格式占用的OFDM符号的长度。这里，UE基于关于实际发送的SS块的信息计算不用于SS块传输的符号，并且基于RACH前导格式确定能够被用于除了时隙中的SS块占用的符号之外的符号当中的PRACH传输的RACH资源的数目。这里，根据RACH前导格式确定能够被用于PRACH传输的符号，并且通过RACH前导格式和RACH时隙类型确定时隙中的RACH资源开始位置，如图16中所示。
相对于BWP中的上行链路初始带宽部分(BWP)和用于RACH传输的资源分配，用信号发送RACH资源的频率位置。
当总结以上描述时，关于RACH资源的时间/频率信息可以包括下述。
-具有用于RACH前导(Msg.1)的子载波间隔的不同RACH时隙频率和/或周期性的RACH时隙位置信息模式可以被定义为M种状态，并且具有RACH前导子载波间隔和在相对应系统中使用的RACH时隙频率和/或周期的特定状态可以被指示为PRACH配置信息以向UE通知RACH时隙位置信息。
-用信号发送RACH时隙中的RACH资源开始符号索引。这里，起始符号索引可以是诸如{0,1,2}的OFDM符号号。此外，RACH时隙类型应用于所有RACH时隙。
-可以通过BWP中的上行链路初始BWP和用于RACH传输的资源分配来确定RACH资源频率位置。
2.时域中的RACH资源配置
将参考图17和18描述时域中的RACH资源配置。这里，RACH资源指的是PRACH Msg.1能够被发送的时间/频率资源。描述RACH资源中的RACH前导索引配置。RACH资源与SS块相关联，以便于识别优选的下行链路传输波束方向。也就是说，时域中的每个RACH资源与SS块索引相关联。
另外，可以关于小区中的SS块的默认周期性来定义时域中的RACH资源集。与一个SS块相关联的多个RACH资源在时域中可以在RACH资源集内。参考图17，可以设置SS块时段和RACH资源集时段，如图17中所图示。可以基于SS块时段确定RACH资源集时段，并且可以在RACH资源集时段内配置多个RACH资源。
在图17中，向其分配RACH资源的每个时间实例称为RACH时机。也就是说，当在没有序列域的情况下仅考虑时域和频域时，能够将一个RACH资源称为一个RACH时机。如果基于SS块时段确定RACH资源集时段，则可以将正确的定时实例指示为与对应的RACH资源相关联的SS块的传输定时的偏移。还向UE提供RACH资源集中的RACH时机的正确位置。
图18图示指示SS块与RACH资源之间的关联的方法。使用SS块时段配置每个RACH资源集。时域中的正确RACH资源开始位置可以取决于与SS块对应的RACH资源集，并且因此可以用信号发送从每个SS块到与其对应的RACH资源集的定时偏移。
RACH资源持续时间由PRACH前导格式确定。根据小区覆盖范围设置包括保护时间(例如，前导格式)的RACH前导的长度。另外，前导的重复的数目确定RACH资源持续时间。因此，除了用于CP长度的RACH前导格式之外，RACH资源配置还包括用于前导长度指示的RACH序列的重复的数目。
如上所述，优选地通过检测具有最高接收质量的SS块来执行NR系统中的使用多个波束的初始下行链路波束获取过程。因此，关于UE优选的下行链路波束的信息通过初始RACH过程被用信号发送给基站。因此，在NR系统中可以通过用于RACH前导传输的资源的位置来间接地用信号发送关于与由UE检测到的SS块对应的波束索引的信息。例如，RACH资源链接到每个SS块，如上面参考图5所述，并且UE以与被链接到每个SS块的RACH资源的形式向基站用信号发送关于波束索引的信息。也就是说，UE能够通过使用与由此检测到的SS块相关联的RACH资源发送PRACH来向基站用信号发送优选的下行链路波束，也就是，SS块。
因为RACH资源的时间/频率资源基本上被链接到SS块，所以期望基于在初始接入阶段中使用的默认SS块传输时段来分配RACH资源。然而，当小数目的UE位于基站的小区中时，与默认传输时段相比，可以间歇地分配RACH资源。因此，本发明提出一种方法，用于定义向其分配RACH资源的时隙作为RACH时隙并将RACH时隙时段分配给数个默认SS块传输时段。尽管以上描述基于多波束环境，但是以相同的方式分配RACH资源以便在单波束环境中保持相同的结构可能是有效的。关于从网络/gNB发送到UE的RACH资源分配信息当中的RACH时间资源的信息可以包括下述。
1)相关联的SS块索引
2)来自SS块的RACH时隙的位置
3)RACH时隙时段表示为SS块时段的倍数或函数
4)当相对于SS块时段的RACH时隙时段大于1时，用于用信号发送正确位置而没有模糊的偏移值。这里，基于子帧号0设置偏移值。
当向其分配RACH资源的时间/频率资源与如上所述的SS块相关联时，UE能够通过其发送RACH的RACH资源的数目可以与SS块的数目相同。尽管RACH资源通常包括能够承载RACH前导的所有时间、频率和码域资源，但是为了便于描述，本发明中RACH资源被用作能够携带RACH前导的时间/频率资源块。然而，提及的RACH资源连同前导序列也可以用作包括序列域，即，代码域的资源。例如，当RACH资源被表示为共享相同的时间/频率资源时，从时间/频率资源的角度来看，RACH资源是一个RACH资源，但是当考虑序列域时，它们可以对应于多个RACH资源。
然而，在其中基站中存在小数量的UE的环境中，将不同的RACH资源分配给SS块可能是低效的。因此，如果基站能够使用相同的接收波束接收RACH前导或者通过多个波束同时接收RACH前导，则可以将相同的时间/频率资源分配给链接到多个SS块的RACH资源。也就是说，多个SS块可以与单个RACH时频资源相关联。在这种情况下，可以通过在RACH资源中使用的前导索引或前导索引集来标识关于RACH资源的SS块。也就是说，RACH资源的数目可以被分配以被等于或小于SS块的数目。
基站确定将向其分配RACH资源的时间/频率区域，并通过系统信息向UE用信号发送关于其的信息。在LTE的情况下，根据前导格式一个或两个子帧组成RACH时隙，并且因此当基站通过PRACH配置信息指定特定子帧位置时UE能够意识到时域中RACH资源的位置。相反，NR系统根据基站的配置和环境需要与上述信息不同的形式的信息。具体地，RACH前导以这样的方式配置，即，在NR系统中由于针对高多普勒频率的鲁棒性、符合TDD/FDD的Rx波束扫描和设计而定义具有短长度的默认序列，并且重复默认序列以确保波束扫描和覆盖范围，并且因此RACH时间资源位置可以根据基站或环境而显着变化。另外，NR系统可以由大量具有非常小尺寸的小型电池组成。在这种情况下，RACH前导长度可以变得非常短，并且可以在时域中配置其中能够发送多个RACH前导的RACH时隙。例如，可以向UE提供RACH时间资源信息，如图18中所图示。
图19图示RACH时间资源信息。关于RACH资源的时间资源的信息，即，PRACH时间资源信息可以包括以下信息：
1)RACH资源/时隙相对于SS块位置的相对位置或RACH时隙相对于SS时段的位置；
2)OFDM符号的在其RACH资源在RACH时隙中开始的位置；
3)关于RACH资源的前导格式(即，CP长度、序列长度)和序列的重复的数目；和/或
4)关于将在时间轴上分配的如上定义的RACH资源的数目的信息。与每个RACH资源的位置，例如，当分配多个RACH资源并且在时间轴上不连续时每个RACH资源的相对位置或绝对位置的相对应的信息。
即使当连接到多个SS块的RACH资源共享相同的时间/频率资源时，UE需要识别相对于相同时间/频率资源的、链接到SS块的RACH资源，并且发送RACH前导，以便于将波束获取信息发送到基站。为此，需要为SS块分配在一个RACH资源中可用的前导序列。LTE和NR系统中的前导序列由确定默认序列的根序列、在每个根序列中具有零相关特性的循环移位版本的序列和正交覆盖序列的组合组成。这里，可以分配多个根序列以确保RACH资源内的大量前导序列，以便于提高资源效率。通常，根序列之间的互相关大于具有不同循环移位版本或不同正交覆盖序列的序列之间的互相关。另外，由于波束特性，通过与适合于UE的波束不同的波束接收的信号较弱，并且因此相对应的序列之间的互相关不会显着影响与用于UE的波束方向不同的波束方向上的RACH接收性能，即使互相关很大。因此，当多个RACH资源共享相同的时间/频率资源时，期望每个RACH资源由具有尽可能小的互相关的前导序列组成。如果RACH前导序列由根序列和根序列中的不同循环移位版本或正交覆盖序列的序列的组合组成，如在上述实施例中那样，在相同根序列中具有不同循环移位版本的前导序列或在同一根序列中具有不同正交覆盖序列的前导序列可以优先分配给链接到一个SS块的RACH资源，并且然后可以分配不同的根序列索引。例如，可以将前导序列分配给RACH时间/频率资源，如图19中所图示。
图20图示RACH前导序列分配示例。
参考图20，{15,27,127,138}被分配作为一个时间/频率资源的根序列，并且对每个根序列分配正交覆盖{0,1}和循环移位版本{0,1,2,3}。这里，当两个RACH资源被分配给时间/频率资源时，由OCC索引和循环移位版本组成的ZC索引被优先分配给链接到第N个SS块的RACH资源，并且分配由两个根序列{15,27}组成的RACH前导序列集。RACH前导序列集以相同的顺序被分配给链接到第(N+1)个SS块的RACH资源。为了向UE用信号发送RACH资源，基站用信号发送用于配置每RACH资源的RACH前导序列集的信息，并根据预定义规则确定RACH前导序列集中的RACH前导序列的顺序。这里，预定义规则优先增加用于{OCC索引，循环移位版本}的RACH前导序列索引，并且然后基于根序列索引增加下一个RACH前导序列索引。也就是说，RACH前导序列索引优先以序列之间的互相关的递增的顺序增加。
3.频域中的RACH资源配置
PRACH配置可以提供关于RACH资源的频率区域的信息。当UE在其中UE未连接到小区的情况下尝试PRACH传输时，UE可能无法识别系统带宽或资源块索引。
在LTE中，在系统带宽的中心处发送同步信号，并且PBCH提供系统带宽，并且因此UE能够容易地获取RACH资源的正确位置。然而，在NR系统中不会确保在系统带宽的中心处传输同步信号。因此，UE可能不容易在NR系统中获取用于PRACH传输的资源块索引。因此，需要一种在频域中提供RACH资源位置的方法。
因为处于空闲模式的UE基于SS块获取频率同步，所以期望提供关于相对于SS块带宽的RACH资源的频率位置的信息。也就是说，频域中的RACH资源需要被定位在其中UE检测到SS块的SS块带宽内。RACH前导传输带宽在PSS/SSS/PBCH的15kHz的默认子载波间隔中具有固定值。例如，RACH前导传输带宽可以在15kHz的默认子载波间隔中固定为1.08MHz。当RACH前导传输带宽是1.08MHz时，假设15kHz子载波间隔的SS块传输带宽是RACH传输带宽的四倍。网络需要在SS块中的频域中提供正确的RACH资源位置。
如果网络在其中发送PSS/SSS/PBCH的SS块之外配置RACH资源，则需要基于SS块的带宽和RACH的带宽来用信号发送关于RACH资源的信息。这里，系统带宽以SS块带宽为单位进行索引。
4.时区的资源的数目
短ZC序列用作NR PRACH前导。短ZC序列可能导致在定义为CP和RACH前导的时间资源中缺少序列。为了解决此问题，在RACH时隙中可以将多个时间和频率资源分配给RACH资源，并且除了频率资源信息之外，gNB需要向UE用信号发送在RACH时隙中使用的时间资源的数目。
5.序列信息
在LTE中，64个序列被分配给RACH资源，并且当分配根代码(即，根序列)时，在由于零互相关特性而使用其他根代码之前，首先将根代码的循环移位版本映射到前导索引。
可以将相同的特性重用于NR-PRACH。可以首先为RCH前导分配具有零互相关特性的序列。这里，通过循环移位版本和定义的正交覆盖(如果定义)提供零互相关。当分配根代码时，根据预定规则或配置分配正交覆盖，并且将具有根代码和正交覆盖的循环移位版本映射到前导索引。
也就是说，由gNB向UE用信号发送的PRACH配置可以包括以下参数；
-时域/频域中的RACH资源分配：前导格式(CP持续时间和ZC序列的重复的数目)
-序列信息：根码索引、正交码索引(如果定义)和循环移位长度
6.RACH资源与SS块索引之间的链接
RACH资源信息需要包括每RACH资源相关联的SS块索引。为此，可以用信号发送每RACH资源相关联的SS块索引。然而，使用预定义规则将SS块映射到RACH资源，以便于减少信令开销，并且网络需要用信号发送该规则。也就是说，SS块可以顺序地映射到时域中的RACH资源。实际上，实际发送的SS块被映射到RACH资源。
下面将详细描述在初始接入状态下用信号发送基站的Tx波束方向和关于RACH资源的连接信息的方法。基站的Tx波束方向指的是如上所述的SS块的波束方向，并且当UE能够观察/测量初始接入状态中除SS块之外的特定RS时，可以另外参考RS。例如，特定RS可以是CSI-RS。
在NR中，可以根据基站的波束数目形成并发送多个SS块。另外，每个SS块可以具有唯一索引，并且UE可以检测PSS/SSS并解码PBCH以推断PSS/SSS/PBCH所属的SS块的索引。由基站发送的系统信息包括RACH配置信息。RACH配置信息可以包括多个RACH资源的列表、用于标识RACH资源的信息以及关于每个RACH资源和SS块之间的连接的信息。
如在其中RACH资源被限于其中UE能够发送PRACH前导的时间/频率资源的上面的描述中，在以下描述中RACH资源也限于时间/频率资源。下面还将描述指示频率轴上的RACH位置以及时间轴上的RACH位置的方法。在以上描述中，单个RACH资源链接到一个或多个SS块，并且在时间轴上连续的RACH资源被定义为RACH资源集。在频率轴上以及时间轴连续的多个RACH资源集被定义为RACH资源块。
图21图示RACH资源块。
如图21中所图示，RACH资源块可以被定义为RACH资源的时间/频率块，并且RACH资源块中的每个RACH资源具有由时间/频率位置确定的唯一索引。
在RACH资源块中根据特定规则映射RACH资源索引。例如，可以按频率-时间顺序或时间-频率顺序分配RACH资源索引。例如，参考图21，在频率-时间顺序的情况下，能够在RACH资源块中如下索引RACH资源。
-RACH资源#0(时间，频率)：(0,0)
-RACH资源#1：(1,0)
-RACH资源#2：(2,0)
-............
这里，RACH资源块中的时间轴长度的单位可以由RACH前导格式确定，并且频率轴长度的单位可以由RACH资源带宽(例如，1.08MHz)或者资源块组(RBG)单元确定。
同时，当UE通过发送特定RACH前导来请求系统信息传输时，为了在系统/小区中发送多个SS块或系统信息的目的，可以指定多个RACH资源块。特别地，当SS块的数目很大时，如果连续地配置与每个SS块相对应的RACH资源，则上行链路/下行链路数据服务可能受到显着限制，如上所述，并且因此网络可以在时间/频率轴上连续地配置RACH资源作为RACH资源块并且不连续地安排配置的RACH资源块。因此，可以配置多个RACH资源块，并且每个RACH资源块也可以具有唯一索引。
换句话说，可以在系统/小区中指定其中配置RACH资源块的持续时间(下文中称为RACH配置持续时间)，并且可以在RACH配置持续时间中存在一个或多个RACH块。图22图示根据本发明的RACH配置持续时间。需要由网络/gNB向UE用信号发送的信息可以包括RACH配置持续时间的长度、RACH资源块的数目(即，RACH块)和每个RACH块的位置。如图22中所图示，可以向UE通知RACH配置持续时间中的RACH块之间的间隔。例如，作为RACH块位置信息，网络/gNB可以从RACH块#0开始以绝对时间为单位用信号发送相对位置，诸如时隙数或偏移信息，作为RACH块位置信息，或者在每RACH块的RACH配置时段中直接用信号发送RACH块开始时隙索引。
RACH资源块中的每个RACH资源可以具有唯一配置。在这种情况下，RACH资源可以具有不同的RACH资源生成频率和周期性，并且每个RACH资源可以连接到特定的SS块、CSI-RS或下行链路波束方向。当存在这种连接关系时，向UE提供关于连接关系的信息。图22图示RACH资源块中的每RACH资源的配置。能够在标准文档中定义能够为在特定RACH资源周期中为RACH资源保留的时隙索引，并且可以根据RACH资源生成频率来分配不同的配置号，如图23中所图示。网络/gNB可以通过通过系统信息用信号发送特定配置号来向UE通知特定RACH资源的生成频率/周期。
网络可以向UE用信号发送RACH资源块(即，RACH块)的数目和每个RACH资源块的开始时间(例如，时隙索引)。另外，当向UE用信号发送关于每个RACH资源块的信息时，网络用信号发送时间轴上的RACH资源的数目Nt和频率轴上的RACH资源的数目Nf。对于RACH资源块，Nt和Nf可以不同。网络/gNB根据RACH资源块中的RACH资源的时间/频率位置来映射RACH资源索引，并且向UE通知指示每个RACH资源的周期/生成频率的信息(例如，配置号)以及诸如连接的SS块或CSI-RS指数的信息。这里，网络/gNB可以通过指示根据每个RACH资源的生成频率设置的特定配置号来用信号发送每个RACH资源的周期/生成频率，如上所述。
另外，可以每RACH资源配置RACH前导格式。尽管可以在系统中将所有RACH前导格式配置为相同格式，但是在RACH资源块中固定子载波间隔和重复的数目，并且事实上可以为RACH资源块配置不同的RACH前导格式。然而，尽管RACH前导的重复的数目在相同的RACH资源块中是固定的，但是RACH资源块中包括的RACH资源可以被配置为使用不同的前导序列。例如，可以为RACH资源块中的各个RACH资源配置不同的根索引或循环移位(CS)版本。
关于用于RACH配置的信令，网络执行识别用于RACH前导传输的时间/频率资源的过程，即，RACH资源。为此，在本发明中RACH资源索引RACH资源块索引和由RACH资源块中的RACH资源索引确定，并且每RACH资源索引的RACH资源生成频率/周期可以对应于多个RACH配置编号中的每一个。另外，网络将每RACH资源能够使用的RACH前导信息发送到UE，并发送连接的SS块索引或CSI-RS索引信息。因此，当UE打算在特定下行链路波束方向上执行RACH传输时，UE能够获取关于要使用的RACH时间/频率资源和前导资源的信息，并使用该资源执行RACH传输。
8.PRACH配置内容的一些列表
(1)RACH前导格式：4个比特
–用于具有长度为839的长序列的前导格式：4种状态
–用于127或139的短序列的前导格式：11种状态
(2)Ncs≥4个比特
(3)PRACH Msg.1的子载波间隔：2个比特
-B6：15kHz，30kHz，1.25kHz，5kHz
-A6：60kHz，120kHz，[1.25kHz，5kHz]
(4)用于子载波间隔的PRACH Msg.3：
-B6：15kHz，30kHz，[60kHz]
-A6：60kHz，120kHz，[240kHz]
能够执行通过UL BWP的信令
(5)RACH时隙配置信息
-RACH时隙指示：X个比特(需要根据RACH子载波间隔具有M种状态，并且因此能够指示针对RACH时间资源的M种状态的表)
-RACH时隙类型信息：2个比特
(6)UL BWP：Y个比特
(7)RAPID的数目(Np)
(8)RACH资源组(Nr)中的数目或RACH资源
图24是图示用于实现本发明的发送设备10和接收设备20的元件的框图。
发送设备10和接收设备20分别包括：射频(RF)单元13和23，该射频(RF)单元13和23能够发送和接收承载信息、数据、信号和/或消息的无线电信号；存储器12和22，该存储器12和22用于存储与在无线通信系统中进行通信相关的信息；以及处理器11和21，该处理器11和21操作地连接到诸如RF单元13和23以及存储器12和22的元件以控制元件，并且被配置成控制存储器12和22和/或RF单元13和23，使得相对应的设备可以执行本发明的上述实施例中的至少一个。
存储器12和22可以存储用于处理和控制处理器11和21的程序，并且可以临时存储输入/输出信息。存储器12和22可以用作缓冲器。
处理器11和21通常控制发送设备和接收设备中的各个模块的整体操作。特别地，处理器11和21可以执行各种控制功能来实现本发明。处理器11和21可以被称为控制器、微控制器、微处理器或微型计算机。处理器11和21可以通过硬件、固件、软件或其组合来实现。在硬件配置中，可以在处理器11中包括专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、或现场可编程门阵列(FPGA)。同时，如果使用固件或软件来实现本发明，则固件或软件可以被配置成包括执行本发明的功能或操作的模块、过程、函数等。可以在处理器11和21中包括被配置成执行本发明的固件或软件，或被在存储器12和22中存储被配置成执行本发明的固件或软件以便由处理器11和21驱动。
发送设备10的处理器11对于由处理器11或与处理器11连接的调度器调度为要发送到外部的信号和/或数据来执行预定的编码和调制，然后将编码和调制的数据传送到RF单元13。例如，处理器11通过解复用、信道编码、加扰和调制将要发送的数据流转换成K个层。编码的数据流也被称为码字，并且相当于由MAC层提供的作为数据块的传输块。一个传输块(TB)被编码成一个码字，并且每个码字以一个或多个层的形式被发送到接收设备。对于上变频，RF单元13可以包括振荡器。RF单元13可以包括Nt(其中Nt是正整数)个发送天线。
接收设备20的信号处理过程是发送设备10的信号处理过程的逆过程。在处理器21的控制下，接收设备20的RF单元23接收由发送设备10发送的无线电信号。RF单元23可以包括Nr(其中Nr是正整数)个接收天线，并且将由接收天线接收的每个信号下变频为基带信号。处理器21对由接收天线接收到的无线电信号进行解码和解调，并恢复发送设备10意图发送的数据。
RF单元13和23包括一个或多个天线。天线执行将由RF单元13和23处理的信号发送到外部或者从外部接收无线电信号以将无线电信号传送到RF单元13和23的功能。天线也可以被称为天线端口。每个天线可以对应于一个物理天线，或者可以由多于一个物理天线单元的组合来配置。从每个天线发送的信号不能够被接收设备20进一步解构。通过对应的天线发送的RS从接收设备20的角度来定义天线，并使得接收设备20能够导出对天线的信道估计，而不考虑信道是否代表来自一个物理天线的单个无线电信道或来自包括该天线的多个物理天线元件的复合信道即可。也就是说，天线被定义为使得承载天线的符号的信道能够从承载相同天线的另一个符号的信道中获得。支持使用多个天线发送和接收数据的MIMO功能的RF单元可以连接到两个或更多个天线。在本发明中，RF单元也被称为收发器。
在本发明中，RF单元13和23可以支持Rx BF和Tx BF。例如，在本发明中，RF单元13和23可以被配置为执行图3中所示的功能。
在本发明的实施例中，UE在UL中用作发送设备10，并且在DL中用作接收设备20。在本发明的实施例中，gNB在UL中操作为接收设备20，并且在DL中操作为发送设备10。在下文中，在UE中包括的处理器、收发器、和存储器将分别被称为UE处理器、UE收发器、和UE存储器，并且在gNB中包括的处理器、RF单元、和存储器将分别被称为gNB处理器、gNB收发器和gNB存储器。
本发明的gNB处理器可以向UE发送包括关于可以由UE用于RACH传输的RACH时隙的信息和指示用于PRACH的子载波间隔的信息的PRACH配置信息，并且检测在RACH时隙中发送的RACH前导。这里，由UE基于由gNB发送的PRACH配置信息和子载波间隔生成RACH前导，并且因此RACH时隙的长度可以根据由gNB处理器指示的子载波间隔而变化。此外，PRACH配置信息可以包括诸如开始符号索引、RACH前导码格式和PRACH持续时间的信息。
本发明的UE处理器可以从gNB通过更高层接收包括关于可用于RACH传输的RACH时隙的信息和指示用于PRACH的子载波间隔的信息的PRACH配置信息，并且基于PRNB配置信息和由gNB发送的子载波间隔在RACH时隙中发送RACH前导。这里，RACH时隙的长度可以根据由gNB处理器指示的子载波间隔而变化。也就是说，随着子载波间隔减小，一个时隙的长度增加，并且因此子载波中包括的RACH时隙的长度也随着子载波间隔减小而增加。因此，随着子载波间隔减小，在单个帧中包括的时隙数目减少。
另外，RACH前导码在RACH时隙中实际映射到的符号索引可以由RACH前导格式信息和子载波间隔确定。这里，关于起始符号索引的信息可以同等地应用于所有RACH时隙。例如，具有索引#0或#2的符号可以同等地应用为所有RACH时隙中的起始索引。此外，UE处理器可以根据与PRACH配置信息相对应的周期重复映射所生成的RACH前导序列，并且可以使用长度为139的短序列作为RACH前导序列。
如上所述，已经给出了本发明的优选实施例的详细描述，以使本领域技术人员能够实施和实践本发明。虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求书中描述的本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和改变。因此，本发明不应限于在此描述的特定实施例，而应被赋予与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。

Claims (14)

1.一种用于在无线通信系统中由UE发送随机接入信道(RACH)的方法，所述方法包括：
接收包括关于能够用于所述RACH的传输的时隙(RACH时隙)的信息的PRACH配置信息和指示用于PRACH的子载波间隔的信息；
基于所述PRACH配置信息和所述子载波间隔在所述RACH时隙中发送RACH前导，
其中，所述RACH时隙的长度取决于所述子载波间隔。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PRACH配置信息进一步包括指示所述RACH时隙中的符号当中的、用于RACH资源的第一符号的开始符号索引信息，并且
所述开始符号索引对于由所述PRACH配置信息指示的所有RACH时隙是相同的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述起始符号索引是0或2。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PRACH配置信息指示包括所述RACH时隙的帧，并且
所述帧中包括的时隙的数目与所述子载波间隔成比例。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，根据与所述PRACH配置信息相对应的周期重复地映射所述RACH时隙。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述RACH前导使用具有长度为139的短序列时，所述RACH时隙的长度与所述子载波间隔成反比。
7.一种在无线通信系统中发送随机接入信道(RACH)的UE，所述UE包括：
收发器，所述收发器用于向基站发送无线电信号/从基站接收无线电信号；和
处理器，所述处理器被连接到所述收发器并被配置成控制所述收发器，
其中，所述处理器控制所述收发器以接收包括关于能够用于所述RACH的传输的时隙(RACH时隙)的信息和指示用于所述PRACH的子载波间隔的信息的PRACH配置信息；并且
控制所述收发器以基于所述PRACH配置信息和所述子载波间隔，在所述RACH时隙中发送RACH前导，以及
其中，所述RACH时隙的长度取决于所述子载波间隔。
8.根据权利要求7所述的UE，其中，所述PRACH配置信息进一步包括指示所述RACH时隙中的符号当中的、用于RACH资源的所述第一符号的开始符号索引信息，并且
所述开始符号索引对于由所述PRACH配置信息指示的所有RACH时隙是相同的。
9.根据权利要求8所述的UE，其中，所述起始符号索引是0或2。
10.根据权利要求7所述的UE，其中，所述PRACH配置信息指示包括所述RACH时隙的帧，并且
所述帧中包括的时隙的数目与所述子载波间隔成比例。
11.根据权利要求7所述的UE，其中，根据与所述PRACH配置信息相对应的周期重复地映射所述RACH时隙。
12.根据权利要求7所述的UE，其中，当所述RACH前导使用具有长度为139的短序列时，所述RACH时隙的长度与所述子载波间隔成反比。
13.一种用于在无线通信系统中由基站(BS)接收随机接入信道(RACH)的方法，所述方法包括：
发送包括关于能够用于所述RACH的传输的时隙(RACH时隙)的信息和指示用于PRACH的子载波间隔的信息的PRACH配置信息；和
基于所述PRACH配置信息和所述子载波间隔检测在所述RACH时隙中发送的RACH前导，
其中，所述RACH时隙的长度取决于所述子载波间隔。
14.一种在无线通信系统中接收随机接入信道(RACH)的基站，所述BS包括：
收发器，所述收发器用于向UE发送无线电信号/从UE接收无线电信号；和
处理器，所述处理器被连接到所述收发器并且被配置成控制所述收发器，
其中，所述处理器控制所述收发器
以发送包括关于能够用于传输所述RACH的时隙(RACH时隙)的信息和指示用于所述PRACH的子载波间隔的信息的PRACH配置信息，并且
以检测在所述RACH时隙中基于所述PRACH配置信息和所述子载波间隔发送的RACH前导，并且
其中，所述RACH时隙的长度取决于所述子载波间隔。
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