CN109964439A

CN109964439A - 毫米波(mmw)中的两步随机接入信道(rach)规程

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Publication number: CN109964439A
Application number: CN201780069632.5A
Authority: CN
Inventors: M·N·伊斯兰; J·李; J·塞尚; T·罗; S·萨布拉马尼安
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2016-11-14
Filing date: 2017-11-03
Publication date: 2019-07-02
Anticipated expiration: 2037-11-03
Also published as: TW201822570A; TWI794191B; CN109964439B; AU2017358903B2; WO2018089265A1; US20180139787A1; EP3539248B1; EP3539248A1; BR112019009472A2; AU2017358903A1; KR102553991B1; KR20190084255A; US11191108B2

Abstract

本公开的某些方面提供了用于随机接入信道(RACH)通信的技术。例如，某些方面提供了一种用于无线通信的方法。该方法一般包括使用一个或多个波束来传送多个参考信号，以及接收经由该一个或多个波束中的至少一个波束传送的与这些参考信号中的一个或多个参考信号相对应的RACH前置码或RACH有效载荷中的至少一者。

Description

毫米波(MMW)中的两步随机接入信道(RACH)规程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年11月14日提交的美国临时申请No.62/421,841、以及于2017年9月18日提交的美国专利申请No.15/707,520的优先权，这两件申请的全部内容通过援引被明确纳入于此。

引言

本公开的各方面一般涉及无线通信，且尤其涉及随机接入信道(RACH)通信。

无线通信系统被广泛部署以提供诸如电话、视频、数据、消息接发、和广播等各种电信服务。典型的无线通信系统可采用能够通过共享可用系统资源(例如，带宽、发射功率)来支持与多个用户通信的多址技术。此类多址技术的示例包括长期演进(LTE)系统、码分多址(CDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统、和时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统。

在一些示例中，无线多址通信系统可包括数个基站，每个基站同时支持多个通信设备(另外被称为用户装备(UE))的通信。在LTE或LTE-A网络中，一个或多个基站的集合可定义演进型B节点(eNB)。在其他示例中(例如，在下一代或5G网络中)，无线多址通信系统可包括与数个中央单元(CU)(例如，中央节点(CN)、接入节点控制器(ANC)等)处于通信的数个分布式单元(DU)(例如，边缘单元(EU)、边缘节点(EN)、无线电头端(RH)、智能无线电头端(SRH)、传输接收点(TRP)等)，其中与中央单元处于通信的一个或多个分布式单元的集合可定义接入节点(例如，新无线电基站(NR BS)、新无线电B节点(NR NB)、网络节点、5G NB、gNB等)。基站或DU可与一组UE在下行链路信道(例如，用于从基站至UE的传输)和上行链路信道(例如，用于从UE至基站或分布式单元的传输)上通信。

这些多址技术已经在各种电信标准中被采纳以提供使不同的无线设备能够在城市、国家、地区、以及甚至全球级别上进行通信的共用协议。新兴电信标准的示例是新无线电(NR)，例如，5G无线电接入。它被设计成通过改善频谱效率、降低成本、改善服务、利用新频谱、并且更好地与在下行链路(DL)和上行链路(UL)上使用具有循环前缀(CP)的OFDMA的其他开放标准进行整合来更好地支持移动宽带因特网接入，以及支持波束成形、多输入多输出(MIMO)天线技术和载波聚集。

然而，随着对移动宽带接入的需求持续增长，存在对NR技术中的进一步改进的需要。优选地，这些改进应当适用于其他多址技术以及采用这些技术的电信标准。

简要概述

本公开的系统、方法和设备各自具有若干方面，其中并非仅靠任何单一方面来负责其期望属性。在不限定如所附权利要求所表述的本公开的范围的情况下，现在将简要地讨论一些特征。在考虑本讨论后，并且尤其是在阅读题为“详细描述”的章节之后，将理解本公开的特征是如何提供包括无线网络中的接入点与站之间的改进通信在内的优点的。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的方法。该方法一般包括使用一个或多个波束来传送多个参考信号，以及接收经由该一个或多个波束中的至少一个波束传送的与这些参考信号中的一个或多个参考信号相对应的随机接入信道(RACH)前置码或RACH有效载荷中的至少一者。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的方法。该方法一般包括接收使用一个或多个波束传送的多个参考信号，确定该一个或多个波束中用于传达随机接入信道(RACH)前置码或RACH有效载荷中的至少一者的至少一个波束，以及基于该确定来传送RACH前置码或RACH有效载荷中的该至少一者。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的方法。该方法一般包括：检测对应于多个参考信号中的一者的随机接入信道(RACH)前置码，其中该多个参考信号是经由一个或多个波束来传送的；确定用于监视这些波束中对应于检测到该RACH前置码的至少一个波束的配置；以及基于该确定来监视这些波束中的该至少一个波束。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置一般包括：发射机，其被配置成使用一个或多个波束来传送多个参考信号；以及接收机，其被配置成接收经由该一个或多个波束中的至少一个波束传送的与这些参考信号中的一个或多个参考信号相对应的随机接入信道(RACH)前置码或RACH有效载荷中的至少一者。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置一般包括：接收机，其被配置成接收使用一个或多个波束传送的多个参考信号；处理系统，其被配置成确定该一个或多个波束中用于传达随机接入信道(RACH)前置码或RACH有效载荷中的至少一者的至少一个波束；以及发射机，其被配置成基于该确定来传送RACH前置码或RACH有效载荷中的该至少一者。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的装置。该装置一般包括：处理系统，其被配置成检测对应于多个参考信号中的一者的随机接入信道(RACH)前置码，其中该多个参考信号是经由一个或多个波束来传送的，以及确定用于监视这些波束中对应于检测到该RACH前置码的至少一个波束的配置；以及检测器，其被配置成基于该确定来监视这些波束中的该至少一个波束。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的装备。该装备一般包括用于使用一个或多个波束来传送多个参考信号的装置，以及用于接收经由该一个或多个波束中的至少一个波束传送的与这些参考信号中的一个或多个参考信号相对应的随机接入信道(RACH)前置码或RACH有效载荷中的至少一者的装置。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的装备。该装备一般包括用于接收使用一个或多个波束传送的多个参考信号的装置，用于确定该一个或多个波束中用于传达随机接入信道(RACH)前置码或RACH有效载荷中的至少一者的至少一个波束的装置，以及用于基于该确定来传送RACH前置码或RACH有效载荷中的该至少一者的装置。

本公开的某些方面提供了一种用于无线通信的装备。该装备一般包括：用于检测对应于多个参考信号中的一者的随机接入信道(RACH)前置码的装置，其中该多个参考信号是经由一个或多个波束来传送的；用于确定用于监视这些波束中对应于检测到该RACH前置码的至少一个波束的配置的装置；以及用于基于该确定来监视这些波束中的该至少一个波束的装置。

本公开的某些方面提供了一种计算机可读介质，其被配置成：使用一个或多个波束来传送多个参考信号，以及接收经由该一个或多个波束中的至少一个波束传送的与这些参考信号中的一个或多个参考信号相对应的随机接入信道(RACH)前置码或RACH有效载荷中的至少一者。

本公开的某些方面提供了一种计算机可读介质，其被配置成：接收使用一个或多个波束传送的多个参考信号，确定该一个或多个波束中用于传达随机接入信道(RACH)前置码或RACH有效载荷中的至少一者的至少一个波束，以及基于该确定来传送RACH前置码或RACH有效载荷中的该至少一者。

本公开的某些方面提供了一种计算机可读介质，其被配置成：检测对应于多个参考信号中的一者的随机接入信道(RACH)前置码，其中该多个参考信号是经由一个或多个波束来传送的；确定用于监视这些波束中对应于检测到该RACH前置码的至少一个波束的配置；以及基于该确定来监视这些波束中的该至少一个波束。

为了达成前述及相关目的，这一个或多个方面包括在下文充分描述并在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了这一个或多个方面的某些解说性特征。然而，这些特征仅仅是指示了可采用各个方面的原理的各种方式中的若干种，并且本描述旨在涵盖所有此类方面及其等效方案。

附图简述

为了能详细理解本公开的以上陈述的特征所用的方式，可参照各方面来对以上简要概述的内容进行更具体的描述，其中一些方面在附图中解说。然而应该注意，附图仅解说了本公开的某些典型方面，故不应被认为限定其范围，因为本描述可允许有其他等同有效的方面。

图1是概念性地解说根据本公开的某些方面的示例电信系统的框图。

图2是解说根据本公开的某些方面的分布式RAN的示例逻辑架构的框图。

图3是解说根据本公开的某些方面的分布式RAN的示例物理架构的示图。

图4是概念性地解说根据本公开的某些方面的示例接入节点功能(ANF)和用户装备功能(UEF)的设计的框图。

图5是示出根据本公开的某些方面的用于实现通信协议栈的示例的示图。

图6解说了根据本公开的某些方面的DL中心式子帧的示例。

图7解说了根据本公开的某些方面的UL中心式子帧的示例。

图8解说了根据本公开的某些方面的活跃波束的示例。

图9是解说根据本公开的某些方面的示例四步随机接入信道(RACH)规程的时序图。

图10是根据本公开的某些方面的四步RACH规程的示例上行链路通信的示图。

图11是解说根据本公开的某些方面的示例两步RACH规程的时序图。

图12是根据本公开的某些方面的两步RACH规程的示例上行链路通信的示图。

图13是解说根据本公开的某些方面的UEF设备的不同操作模式的示例示图。

图14解说了根据本公开的某些方面的用于由ANF设备进行无线通信的示例操作。

图15解说了根据本公开的某些方面的用于由UEF设备进行无线通信的示例操作。

图16是解说根据本公开的某些方面的示例同步(SYNC)和RACH消息通信的示图。

图17是解说根据本公开的某些方面的使用时分复用(TDM)的示例RACH消息通信的示图。

图18是解说根据本公开的某些方面的用于使用频分复用(FDM)的两步RACH规程的示例RACH消息通信的示图。

图19解说了根据本公开的某些方面的用于指示用于无线通信的副载波资源的示例操作。

图20解说了根据本公开的某些方面的用于接收对用于无线通信的副载波资源的指示的示例操作。

图21解说了根据本公开的某些方面的用于确定RACH规程的示例操作。

图22解说了根据本公开的某些方面的用于监视RACH消息的示例操作。

图23是解说根据本公开的某些方面的用于监视RACH消息的示例协议的示图。

为了促进理解，在可能之处使用了相同的附图标记来指定各附图共有的相同要素。构想了一个方面所公开的要素可有益地用在其他方面而无需具体引述。

详细描述

本公开的各方面提供了用于随机接入信道(RACH)通信的装置、方法、处理系统和计算机可读介质。

本公开的某些方面可被应用于新无线电(NR)(新无线电接入技术或5G技术)。NR可支持各种无线通信服务，诸如以宽带宽(例如，超过80MHz)为目标的增强型移动宽带(eMBB)、以高载波频率(例如，60GHz)为目标的毫米波(mmW)、以非后向兼容的MTC技术为目标的大规模MTC(mMTC)、和/或以超可靠低等待时间通信(URLLC)为目标的关键任务。这些服务可包括等待时间和可靠性要求。这些服务还可具有不同的传输时间区间(TTI)以满足相应的服务质量(QoS)要求。另外，这些服务可以在相同子帧中共存。

以下描述提供示例而并非限定权利要求中阐述的范围、适用性或者示例。可以对所讨论的要素的功能和布置作出改变而不会脱离本公开的范围。各种示例可恰适地省略、替代、或添加各种规程或组件。例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且可以添加、省略、或组合各种步骤。另外，参照一些示例所描述的特征可在一些其他示例中被组合。例如，可使用本文中所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本公开的范围旨在覆盖使用作为本文中所阐述的本公开的各个方面的补充或者另外的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的此类装置或方法。应当理解，本文中所披露的本公开的任何方面可由权利要求的一个或多个元素来实施。措辞“示例性”在本文中用于意指“用作示例、实例、或解说”。本文中描述为“示例性”的任何方面不必被解释为优于或胜过其他方面。

本文所描述的技术可被用于各种无线通信网络，诸如LTE、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA及其他网络。术语“网络”和“系统”常常可互换地使用。CDMA网络可实现诸如通用地面无线电接入(UTRA)、cdma2000等无线电技术。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和其他CDMA变体。cdma2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。TDMA网络可实现诸如全球移动通信系统(GSM)之类的无线电技术。OFDMA网络可实现诸如NR(例如，5G RA)、演进UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDMA等无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的部分。NR是正协同5G技术论坛(5GTF)进行开发的新兴无线通信技术。3GPP长期演进(LTE)和高级LTE(LTE-A)是使用E-UTRA的UMTS版本。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A以及GSM在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的组织的文献中描述。cdma2000和UMB在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文献中描述。本文所描述的技术可被用于以上所提及的无线网络和无线电技术以及其他无线网络和无线电技术。为了清楚起见，虽然各方面在本文可使用通常与3G和/或4G无线技术相关联的术语来描述，但本公开的各方面可以在包括NR技术在内的基于其他代的通信系统(诸如5G和后代)中应用。

示例无线通信系统

图1解说了其中可执行本公开的各方面的示例无线网络100。例如，无线网络可以是新无线电(NR)或5G网络。NR无线通信系统可采用波束，其中接入节点功能(ANF)设备和用户装备功能(UEF)设备经由活跃波束来通信。在某些方面，ANF设备可以是或包括用于接入网的基站(BS)、或具有用于集成接入回程系统的BS功能性的回程节点。在某些方面，UEF设备可以是用于接入网的用户装备(UE)、或具有用于集成接入回程系统的UE功能性的回程节点。如本文所描述的，ANF设备可使用对经由参考波束传送的参考信号(例如，MRS、CSI-RS、同步)的测量来监视活跃波束。

UEF设备120可被配置成执行本文所描述的用于至少部分地基于与波束集相关联的移动性参数来检测移动性事件的操作1000和方法。ANF设备110可包括传输接收点(TRP)、B节点(NB)、5G NB、接入点(AP)、新无线电(NR)ANF设备等。ANF设备110可被配置成执行本文所描述的用于配置波束集和与这些波束集中的每个波束集相关联的移动性参数的操作900和方法。ANF设备可基于移动性参数接收对检测到的移动性事件的指示，并且可基于事件触发来作出关于UEF设备的移动性管理的决策。

如图1中所解说的，无线网络100可包括数个BS 110和其他网络实体。ANF设备可以是与UEF设备进行通信的站。每个ANF设备110可以为特定地理区域提供通信覆盖。在3GPP中，术语“蜂窝小区”可指代B节点的覆盖区域和/或服务该覆盖区域的B节点子系统，这取决于使用该术语的上下文。在NR系统中，术语“蜂窝小区”和gNB、B节点、5G NB、AP、NR ANF设备、NR ANF设备、或TRP可以是可互换的。在一些示例中，蜂窝小区可以不一定是驻定的，并且该蜂窝小区的地理区域可根据移动基站的位置而移动。在一些示例中，基站可通过各种类型的回程接口(诸如直接物理连接、虚拟网络、或使用任何合适的传输网络的类似物)来彼此互连和/或互连至无线网络100中的一个或多个其他基站或网络节点(未示出)。

一般而言，在给定的地理区域中可部署任何数目的无线网络。每个无线网络可支持特定无线电接入技术(RAT)，并且可在一个或多个频率上工作。RAT也可被称为无线电技术、空中接口等。频率也可被称为载波、频率信道等。每个频率可在给定地理区域中支持单个RAT以避免不同RAT的无线网络之间的干扰。在一些情形中，可部署NR或5G RAT网络。

ANF设备可提供对宏蜂窝小区、微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区、和/或其他类型的蜂窝小区的通信覆盖。宏蜂窝小区可覆盖相对较大的地理区域(例如，半径为数千米)，并且可允许无约束地由具有服务订阅的UEF设备接入。微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理区域，并且可允许无约束地由具有服务订阅的UEF设备接入。毫微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理区域(例如，住宅)且可允许有约束地由具有与该毫微微蜂窝小区相关联的UEF设备(例如，封闭订户群(CSG)中的UEF设备、住宅中的用户的UE等)接入。用于宏蜂窝小区的ANF设备可被称为宏ANF设备。用于微微蜂窝小区的ANF设备可被称为微微ANF设备。用于毫微微蜂窝小区的ANF设备可被称为毫微微ANF设备或家用ANF设备。在图1中示出的示例中，BS110a、110b和110c可以分别是用于宏蜂窝小区102a、102b和102c的宏ANF设备。ANF设备110x可以是用于微微蜂窝小区102x的微微BS。ANF设备110y和110z可以分别是毫微微蜂窝小区102y和102z的毫微微ANF设备。一ANF设备可支持一个或多个(例如，三个)蜂窝小区。

无线网络100还可包括中继站。中继站是从上游站(例如，ANF设备或UEF设备)接收数据和/或其他信息的传输并向下游站(例如，UEF设备或ANF设备)发送该数据和/或其他信息的传输的站。中继站还可以是为其他UEF设备中继传输的UEF设备。在图1中示出的示例中，中继站110r可与ANF设备110a和UEF设备120r通信以便促成ANF设备110a与UEF设备120r之间的通信。中继站也可被称为中继ANF设备、中继等。

无线网络100可以是包括不同类型的BS(例如，宏ANF设备、微微ANF设备、毫微微ANF设备、中继等)的异构网络。这些不同类型的ANF设备可具有不同的发射功率电平、不同的覆盖区域、以及对无线网络100中的干扰的不同影响。例如，宏ANF设备可具有高发射功率电平(例如，20瓦)，而微微ANF设备、毫微微ANF设备和中继可以具有较低的发射功率电平(例如，1瓦)。

无线网络100可支持同步或异步操作。对于同步操作，各ANF设备可以具有类似的帧定时，并且来自不同ANF设备的传输可以在时间上大致对齐。对于异步操作，ANF设备可具有不同的帧定时，并且来自不同ANF设备的传输可以不在时间上对齐。本文所描述的技术可被用于同步和异步操作两者。

网络控制器130可耦合到一组ANF设备并提供对这些ANF设备的协调和控制。网络控制器130可经由回程与ANF设备110通信。各ANF设备110还可例如经由无线或有线回程直接或间接地彼此通信。

UEF设备120(例如，120x、120y等)可分散遍及无线网络100，并且每个UEF设备可以是驻定的或移动的。UEF设备也可被称为移动站、终端、接入终端、订户单元、站、客户端装备(CPE)、蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信设备、手持式设备、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(WLL)站、平板设备、相机、游戏设备、上网本、智能本、超级本、医疗设备或医疗装备、生物测定传感器/设备、可穿戴设备(诸如智能手表、智能服装、智能眼镜、智能腕带、智能珠宝(例如，智能戒指、智能项链等))、娱乐设备(例如，音乐设备、视频设备、卫星无线电等)、车辆组件或传感器、智能计量仪/传感器、工业制造装备、全球定位系统设备、或者被配置成经由无线或有线介质进行通信的任何其他合适设备。一些UEF设备可被认为是演进型或机器类型通信(MTC)设备或演进型MTC(eMTC)设备。MTC和eMTC UEF设备包括例如机器人、无人机、远程设备、传感器、计量仪、监视器、位置标签等，其可与ANF设备、另一设备(例如，远程设备)或某一其他实体通信。无线节点可例如经由有线或无线通信链路来为网络(例如，广域网，诸如因特网或蜂窝网络)提供连通性或提供至该网络的连通性。一些UEF设备可被认为是物联网(IoT)设备。

在图1中，带有双箭头的实线指示UEF设备与服务ANF设备之间的期望传输，该服务ANF设备是被指定成在下行链路和/或上行链路上服务该UEF设备的ANF设备。带有双箭头的虚线指示UEF设备与ANF设备之间的干扰传输。

某些无线网络(例如，LTE)可以在下行链路上利用正交频分复用(OFDM)并在上行链路上利用单载波频分复用(SC-FDM)。OFDM和SC-FDM将系统带宽划分成多个(K个)正交副载波，其也常被称为频调、频槽等。每个副载波可以用数据来调制。一般而言，调制码元在OFDM下是在频域中发送的，而在SC-FDM下是在时域中发送的。毗邻副载波之间的间隔可以是固定的，且副载波的总数(K)可取决于系统带宽。例如，副载波的间隔可以是15kHz，而最小资源分配(称为‘资源块’)可以是12个副载波(或180kHz)。因此，对于1.25、2.5、5、10或20兆赫兹(MHz)的系统带宽，标称FFT大小可以分别等于128、256、512、1024或2048。系统带宽还可被划分成子带。例如，子带可覆盖1.08MHz(即，6个资源块)，并且对于1.25、2.5、5、10或20MHz的系统带宽，可分别有1、2、4、8或16个子带。

虽然本文中所描述的示例的各方面可与LTE技术相关联，但是本公开的各方面可适用于其他无线通信系统，诸如NR。

NR可在上行链路和下行链路上利用具有CP的OFDM并且包括对使用TDD的半双工操作的支持。可支持100MHz的单个分量载波带宽。NR资源块可在0.1ms历时上跨越具有75kHz的副载波带宽的12个副载波。每个无线电帧可包括具有10ms的长度的50个子帧。因此，每个子帧可具有0.2ms的长度。每个子帧可指示用于数据传输的链路方向(即，DL或UL)并且用于每个子帧的链路方向可动态切换。每个子帧可包括DL/UL数据以及DL/UL控制数据。用于NR的UL和DL子帧可以是如以下参照图6和7更详细地描述的。可支持波束成形并且可动态配置波束方向。还可支持具有预编码的MIMO传输。DL中的MIMO配置可支持至多达8个发射天线(具有至多达8个流的多层DL传输)和每UEF设备至多达2个流。可支持每UEF设备至多达2个流的多层传输。可使用至多达8个服务蜂窝小区来支持多个蜂窝小区的聚集。替换地，除了基于OFDM之外，NR可支持不同的空中接口。NR网络可包括诸如CU和/或DU之类的实体。

在一些示例中，可调度对空中接口的接入，其中调度实体(例如，基站)分配用于在其服务区域或蜂窝小区内的一些或全部设备和装备间的通信的资源。在本公开内，如以下所进一步讨论的，调度实体可以负责调度、指派、重新配置、以及释放用于一个或多个下级实体的资源。即，对于被调度的通信而言，下级实体利用由调度实体分配的资源。基站不是可用作调度实体的唯一实体。即，在一些示例中，UEF设备可用作调度实体，从而调度用于一个或多个下级实体(例如，一个或多个其他UEF设备)的资源。在该示例中，该UEF设备正用作调度实体，并且其他UEF设备利用由该UEF设备调度的资源来进行无线通信。UEF设备可在对等(P2P)网络中和/或在网状网络中用作调度实体。在网状网络示例中，UEF设备除了与调度实体通信之外还可以可任选地直接彼此通信。

由此，在具有对时间-频率资源的经调度接入并且具有蜂窝配置、P2P配置和网状配置的无线通信网络中，调度实体和一个或多个下级实体可利用所调度的资源来通信。

如以上所提及的，RAN可包括CU和DU。NR ANF设备(例如，gNB、5G B节点、B节点、传输接收点(TRP)、接入点(AP))可对应于一个或多个ANF设备。NR蜂窝小区可被配置为接入蜂窝小区(ACell)或仅数据蜂窝小区(DCell)。例如，RAN(例如，中央单元或分布式单元)可配置这些蜂窝小区。DCell可以是用于载波聚集或双连通性但不用于初始接入、蜂窝小区选择/重选、或切换的蜂窝小区。在一些情形中，DCell可以不传送同步信号—在一些情形中，DCell可以传送SS。NR ANF设备可向UEF设备传送下行链路信号以指示蜂窝小区类型。基于该蜂窝小区类型指示，UEF设备可与NR ANF设备进行通信。例如，UEF设备可基于所指示的蜂窝小区类型来确定要考虑用于蜂窝小区选择、接入、切换和/或测量的NR ANF设备。

图2解说了分布式无线电接入网(RAN)200的示例逻辑架构，其可在图1中所解说的无线通信系统中实现。5G接入节点206可包括接入节点控制器(ANC)202。ANC可以是分布式RAN 200的中央单元(CU)。至下一代核心网(NG-CN)204的回程接口可终接于ANC处。至相邻下一代接入节点(NG-AN)的回程接口可终接于ANC处。ANC可包括一个或多个TRP 208(其还可被称为ANF设备、NR ANF设备、B节点、5G NB、AP或某一其他术语)。如上所述，TRP可与“蜂窝小区”可互换地使用。

TRP 208可以是DU。TRP可连接到一个ANC(ANC 202)或者一个以上ANC(未解说)。例如，对于RAN共享、作为服务的无线电(RaaS)和因服务而异的部署，TRP可连接到一个以上ANC。TRP可包括一个或多个天线端口。TRP可被配置成个体地(例如，动态选择)或联合地(例如，联合传输)服务至UEF设备的话务。

本地架构200可被用来解说去程(fronthaul)定义。该架构可被定义为支持跨不同部署类型的去程解决方案。例如，该架构可以基于传送网络能力(例如，带宽、等待时间和/或抖动)。

该架构可与LTE共享特征和/或组件。根据各方面，下一代AN(NG-AN)210可支持与NR的双连通性。NG-AN可共享用于LTE和NR的共用去程。

该架构可实现各TRP 208之间和之中的协作。例如，协作可在TRP内和/或经由ANC202跨各TRP存在。根据各方面，可以不需要/存在TRP间接口。

根据各方面，拆分逻辑功能的动态配置可存在于架构200内。如将参照图5更详细地描述的，可在DU或CU处(例如，分别在TRP或ANC处)可自适应地放置无线电资源控制(RRC)层、分组数据汇聚协议(PDCP)层、无线电链路控制(RLC)层、媒体接入控制(MAC)层、以及物理(PHY)层。根据某些方面，ANF设备可包括中央单元(CU)(例如，ANC 202)和/或一个或多个分布式单元(例如，一个或多个TRP 208)。

图3解说了根据本公开的各方面的分布式RAN 300的示例物理架构。集中式核心网单元(C-CU)302可主存核心网功能。C-CU可被集中地部署。C-CU功能性可被卸载(例如，到高级无线服务(AWS))以力图处置峰值容量。

集中式RAN单元(C-RU)304可主存一个或多个ANC功能。可任选地，C-RU可在本地主存核心网功能。C-RU可具有分布式部署。C-RU可以更靠近网络边缘。

DU 306可主存一个或多个TRP(边缘节点(EN)、边缘单元(EU)、无线电头端(RH)、智能无线电头端(SRH)等)。DU可位于具有射频(RF)功能性的网络的边缘处。

图4解说了图1中所解说的ANF设备110和UEF设备120的示例组件，其可被用来实现本公开的各方面。ANF设备可包括TRP。ANF设备110和UEF设备120的一个或多个组件可被用来实践本公开的各方面。例如，UEF设备120的天线452、Tx/Rx 454、处理器466、458、464和/或控制器/处理器480、和/或ANF设备110的天线434、处理器420、430、438和/或控制器/处理器440可被用于执行本文所描述且参照图14-15、19-22所解说的操作。

图4示出了ANF设备110和UEF设备120的设计的框图，它们可以是图1中的各ANF设备之一和各UEF设备之一。对于受约束关联的情景，基站110可以是图1中的宏ANF设备110c，并且UEF设备120可以是UEF设备120y。基站110也可以是某种其他类型的基站。基站110可装备有天线434a到434t，并且UEF设备120可装备有天线452a到452r。

在基站110处，发射处理器420可接收来自数据源412的数据和来自控制器/处理器440的控制信息。控制信息可用于物理广播信道(PBCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示符信道(PHICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)等。数据可用于物理下行链路共享信道(PDSCH)等。处理器420可处理(例如，编码和码元映射)数据和控制信息以分别获得数据码元和控制码元。处理器420还可生成(例如，用于PSS、SSS、以及因蜂窝小区而异的参考信号(CRS)的)参考码元。发射(TX)多输入多输出(MIMO)处理器430可在适用的情况下对数据码元、控制码元、和/或参考码元执行空间处理(例如，预编码)，并且可将输出码元流提供给调制器(MOD)432a到432t。每个调制器432可处理各自的输出码元流(例如，针对OFDM等等)以获得输出采样流。每个调制器432可进一步处理(例如，转换至模拟、放大、滤波、及上变频)输出采样流以获得下行链路信号。来自调制器432a到432t的下行链路信号可分别经由天线434a到434t被发射。

在UEF设备120处，天线452a到452r可接收来自基站110的下行链路信号并可分别向解调器(DEMOD)454a到454r提供收到信号。每个解调器454可调理(例如，滤波、放大、下变频、以及数字化)相应的收到信号以获得输入采样。每个解调器454可进一步处理输入采样(例如，针对OFDM等)以获得收到码元。MIMO检测器456可从所有解调器454a到454r获得收到码元，在适用的情况下对这些收到码元执行MIMO检测，并提供检出码元。接收处理器458可处理(例如，解调、解交织、以及解码)这些检出码元，将经解码的给UEF设备120的数据提供给数据阱460，并且将经解码的控制信息提供给控制器/处理器480。

在上行链路上，在UEF设备120处，发射处理器464可接收并处理来自数据源462的(例如，用于物理上行链路共享信道(PUSCH)的)数据以及来自控制器/处理器480的(例如，用于物理上行链路控制信道(PUCCH)的)控制信息。发射处理器464还可生成参考信号的参考码元。来自发射处理器464的码元可在适用的情况下由TX MIMO处理器466预编码，进一步由解调器454a到454r处理(例如，针对SC-FDM等)，并且向基站110传送。在ANF设备110处，来自UEF设备120的上行链路信号可由天线434接收，由调制器432处理，在适用的情况下由MIMO检测器436检测，并由接收处理器438进一步处理以获得经解码的由UEF设备120发送的数据和控制信息。接收处理器438可将经解码数据提供给数据阱439并将经解码控制信息提供给控制器/处理器440。

控制器/处理器440和480可以分别指导ANF设备110和UEF设备120处的操作。基站110处的处理器440和/或其他处理器和模块可执行或指导例如图9中所解说的功能框、和/或用于本文所描述的技术的其他过程的执行。UEF设备120处的处理器480和/或其他处理器和模块还可执行或指导用于本文所描述且如图10中所解说的技术的对应/补充性过程的执行。存储器442和482可分别存储用于ANF设备110和UEF设备120的数据和程序代码。调度器444可调度UEF设备以进行下行链路和/或上行链路上的数据传输。

图5解说了示出根据本公开的各方面的用于实现通信协议栈的示例的示图500。所解说的通信协议栈可以由在5G系统中操作的设备实现。示图500解说了包括无线电资源控制(RRC)层510、分组数据汇聚协议(PDCP)层515、无线电链路控制(RLC)层520、媒体接入控制(MAC)层525和物理(PHY)层530的通信协议栈。在各种示例中，协议栈的这些层可被实现为分开的软件模块、处理器或ASIC的部分、由通信链路连接的非共处一地的设备的部分、或其各种组合。共处一地和非共处一地的实现可例如在协议栈中用于网络接入设备(例如，AN、CU和/或DU)或UEF设备。

第一选项505-a示出了协议栈的拆分实现，其中协议栈的实现在集中式网络接入设备(例如，图2中的ANC 202)与分布式网络接入设备(例如，图2中的DU 208)之间拆分。在第一选项505-a中，RRC层510和PDCP层515可由中央单元实现，而RLC层520、MAC层525和PHY层530可由DU实现。在各种示例中，CU和DU可共处一地或非共处一地。第一选项505-a在宏蜂窝小区、微蜂窝小区、或微微蜂窝小区部署中可以是有用的。

第二选项505-b示出了协议栈的统一实现，其中协议栈是在单个网络接入设备(例如，接入节点(AN)、新无线电基站(NR ANF设备)、新无线电B节点(NR NB)、网络节点(NN)等)中实现的。在第二选项中，RRC层510、PDCP层515、RLC层520、MAC层525、以及PHY层530可各自由AN实现。第二选项505-b在毫微微蜂窝小区部署中可以是有用的。

不管网络接入设备实现部分或是全部的协议栈，UEF设备可实现整个协议栈(例如，RRC层510、PDCP层515、RLC层520、MAC层525、以及PHY层530)。

图6是示出DL中心式子帧的示例的示图600。DL中心式子帧可包括控制部分602。控制部分602可存在于DL中心式子帧的初始或开始部分中。控制部分602可包括对应于DL中心式子帧的各个部分的各种调度信息和/或控制信息。在一些配置中，控制部分602可以是物理DL控制信道(PDCCH)，如图6中所指示的。DL中心式子帧还可包括DL数据部分604。DL数据部分604有时可被称为DL中心式子帧的有效载荷。DL数据部分604可包括用于从调度实体(例如，UEF设备或ANF设备)向下级实体(例如，UEF设备)传达DL数据的通信资源。在一些配置中，DL数据部分604可以是物理DL共享信道(PDSCH)。

DL中心式子帧还可包括共用UL部分606。共用UL部分606有时可被称为UL突发、共用UL突发、和/或各种其他合适术语。共用UL部分606可包括对应于DL中心式子帧的各个其他部分的反馈信息。例如，共用UL部分606可包括对应于控制部分602的反馈信息。反馈信息的非限制性示例可包括ACK信号、NACK信号、HARQ指示符、和/或各种其他合适类型的信息。共用UL部分606可包括附加或替换信息，诸如与随机接入信道(RACH)规程有关的信息、调度请求(SR)、以及各种其他合适类型的信息。如图6中所解说的，DL数据部分604的结束可在时间上与共用UL部分606的开始分隔开。这一时间分隔有时可被称为间隙、保护时段、保护区间、和/或各种其他合适术语。这一分隔提供了用于从DL通信(例如，由下级实体(例如，UEF设备)进行的接收操作)到UL通信(例如，由下级实体(例如，UEF设备)进行的传输)的切换的时间。本领域普通技术人员将理解，前述内容仅仅是DL中心式子帧的一个示例，并且可存在具有类似特征的替换结构而不必偏离本文所描述的各方面。

图7是示出UL中心式子帧的示例的示图700。UL中心式子帧可包括控制部分702。控制部分702可存在于UL中心式子帧的初始或开始部分中。图7中的控制部分702可类似于以上参照图6描述的控制部分。UL中心式子帧还可包括UL数据部分704。UL数据部分704有时可被称为UL中心式子帧的有效载荷。该UL部分可指代用于从下级实体(例如，UEF设备)向调度实体(例如，UEF设备或ANF设备)传达UL数据的通信资源。在一些配置中，控制部分702可以是物理DL控制信道(PDCCH)。

如图7中所解说的，控制部分702的结束可在时间上与UL数据部分704的开始分隔开。该时间分隔有时可被称为间隙、保护时段、保护区间、和/或各种其他合适术语。这一分隔提供了用于从DL通信(例如，由调度实体进行的接收操作)到UL通信(例如，由调度实体进行的传输)的切换的时间。UL中心式子帧还可包括共用UL部分706。图7中的共用UL部分706可类似于以上参照图6描述的共用UL部分606。共用UL部分706可包括与信道质量指示符(CQI)有关的附加或替换信息、探通参考信号(SRS)、以及各种其他合适类型的信息。本领域普通技术人员将理解，前述内容仅仅是UL中心式子帧的一个示例，并且可存在具有类似特征的替换结构而不必偏离本文所描述的各方面。

在一些情境中，两个或更多个下级实体(例如，UEF设备)可使用侧链路信号来彼此通信。此类侧链路通信的现实世界应用可包括公共安全、邻近度服务、UE到网络中继、交通工具到交通工具(V2V)通信、万物联网(IoE)通信、IoT通信、关键任务网格网、和/或各种其他合适应用。一般而言，侧链路信号可指代从一个下级实体传达给另一下级实体而无需通过调度实体中继该通信的信号，即使调度实体可被用于调度和/或控制目的。在一些示例中，侧链路信号可使用有执照频谱来传达(不同于无线局域网，其通常使用无执照频谱)。

UEF设备可在各种无线电资源配置中操作，包括与使用专用资源集传送导频相关联的配置(例如，无线电资源控制(RRC)专用状态等)、或者与使用共用资源集传送导频相关联的配置(例如，RRC共用状态等)。当在RRC专用状态中操作时，UEF设备可选择专用资源集以用于向网络传送导频信号。当在RRC共用状态中操作时，UEF设备可选择共用资源集以用于向网络传送导频信号。在任一情形中，由UEF设备传送的导频信号可被一个或多个网络接入设备(诸如AN、或DU、或其诸部分)接收。每个接收方网络接入设备可被配置成接收和测量在公共资源集合上传送的导频信号，并且还接收和测量在分配给UEF设备的专用资源集合上传送的导频信号，对于这些UEF设备而言，该网络接入设备是该UEF设备的正在监视的一组网络接入设备的成员。一个或多个接收方网络接入设备或者(诸)接收方网络接入设备向其传送导频信号测量的CU可使用这些测量来标识UEF设备的服务蜂窝小区或者发起针对一个或多个UEF设备的服务蜂窝小区的改变。

毫米波(mmWave)系统

如本文所使用的，术语mmWave通常是指甚高频率(诸如28GHz)中的谱带。此类频率可以提供能够递送多Gbps数据速率的非常大的带宽，以及用于增加容量的极其密集的空间重用的机会。传统上，由于高传播损耗和对(例如，来自建筑物、人类等的)阻挡的易感性，这些较高频率对于室内/室外移动宽带应用而言不够稳健。

尽管存在这些挑战，但是在毫米波操作的较高频率处，小波长使得能够使用呈相对小的形状因子的大量天线元件。可以利用毫米波的该特性来形成可以发送和接收更多能量的窄定向波束，这可以帮助克服传播/路径损耗的挑战。

这些窄的定向波束也能被用于空间重用。这是利用毫米波进行移动宽带服务的关键推动因素之一。另外，非视线(NLOS)路径(例如，来自附近建筑物的反射)可具有非常大的能量，从而在视线(LOS)路径被阻挡时提供替换路径。本公开的各方面可例如通过使用此类定向波束进行RACH通信来利用这些波束。

图8解说了根据本公开的各方面的活跃波束800的示例。ANF设备和UEF设备可使用活跃波束集来通信。活跃波束可指代被用于传送数据和控制信道的ANF设备和UEF设备波束对。数据波束可被用于传送数据，并且控制波束可被用于传送控制信息。如图8中所解说的，数据波束BS-A1可被用于传送DL数据，并且控制波束BS-A2可被用于传送DL控制信息。

ANF设备可使用波束测量和来自UEF设备的反馈来监视波束。例如，BS可使用DL参考信号来监视活跃波束。ANF设备可传送DL RS，诸如测量参考信号(MRS)、信道状态信息参考信号(CSI-RS)或同步(synch)信号。UEF设备可向ANF设备报告与收到参考信号相关联的参考信号接收功率(RSRP)。以这种方式，ANF设备可以监视活跃波束。

示例随机接入信道(RACH)规程

随机接入信道(RACH)是可由多个UEF设备共享的信道，并且可被这些UEF设备用于接入网络以进行通信。例如，RACH可被用于呼叫设立和接入网络以进行数据传输。在一些情形中，当UEF设备从无线电资源控制(RRC)连通空闲模式切换到活跃模式时，或者当在RRC连通模式中进行切换时，RACH可被用于对网络的初始接入。此外，当UEF设备处于RRC空闲或RRC非活跃模式时，以及当重建与网络的连接时，RACH可被用于下行链路(DL)和/或上行链路(UL)数据到达。本公开的某些方面提供了用于选择用于通信的RACH规程的多个RACH规程和技术。

图9是解说根据本公开的某些方面的示例四步RACH规程的时序图900。可以在物理随机接入信道(PRACH)上从UEF设备120向ANF设备110a和ANF设备110b发送第一消息(MSG1)。在此情形中，MSG1可以仅包括RACH前置码。ANF设备110a或ANF设备110b中的至少一者可以用随机接入响应(RAR)消息(MSG2)来进行响应，该MSG2可以包括RACH前置码的标识符(ID)、定时提前(TA)、上行链路准予、蜂窝小区无线电网络临时标识符(C-RNTI)和退避指示符。如所解说的，MSG2可包括PDCCH通信，该PDCCH通信包括关于PDSCH上的后续通信的控制信息。响应于MSG2，MSG3在PUSCH上从UEF设备120被传送到ANF设备110a。MSG2可包括RRC连接请求、跟踪区域更新、以及调度请求。ANF设备110a随后用MSG4进行响应，该MSG4可包括争用解决消息。

图10是根据本公开的某些方面的用于四步RACH规程的MSG1的示例上行链路通信1000的示图。如所解说的，上行链路通信1000开始于DL共用突发，并结束于UL共用突发。PRACH被包括作为DL与UL共用突发之间的常规UL突发的一部分，并且包括循环前缀(CP)。

图11是解说根据本公开的某些方面的示例两步RACH规程的时序图1100。可以在增强型物理随机接入信道(ePRACH)上从UEF设备120向ANF设备110a和ANF设备110b发送第一增强型消息(eMSG1)。在此情形中，eMSG1可包括用于随机接入的RACH前置码和用于RACH有效载荷解调的解调参考信号(RS)。eMSG1还可包括包含UE-ID和其他信令信息(例如，缓冲器状态报告(BSR)或调度请求(SR))的RACH消息。至少一个ANF设备110a或ANF设备110b可以用随机接入响应(RAR)消息(eMSG2)进行响应，该eMSG2可包括RACH前置码的ID、定时提前(TA)、退避指示符、争用解决消息、UL/DL准予、以及发射功率控制(TPC)命令。

在某些方面，eMSG 1重传可被处置为具有发射功率斜升且具有随机定时的重试，以避免冲突。eMSG 2重传可被实现成具有eMSG 1中的UE-ID到因UE而异的RNTI之间的映射。UEF设备可监视具有因UE而异的RNTI的共用搜索空间以寻找eMSG 2的重传。在一些情形中，可实现RA资源(移位、序列、SF/时隙等)到RNTI的映射，使得UEF设备可以监视PDCCH以允许eMSG2组合。在一些情形中，两步RACH规程的eMSG 1和eMSG 2的时间线可类似于四步RACH规程的MSG1和MSG2的时间线。

图12是根据本公开的某些方面的用于两步RACH规程的eMSG1的示例上行链路通信1200的示图。如所解说的，上行链路通信1200开始于DL共用突发，并结束于UL共用突发。如所解说的，ePRACH被包括作为DL与UL共用突发之间的常规UL突发的部分。在该情形中，ePRACH包括各自包含循环前缀(CP)的RACH前置码和RACH消息(有效载荷)两者。

在本公开的某些方面，当UEF设备从RRC空闲操作模式转换到RRC连通活跃操作模式时，可以使用四步RACH规程。当UEF设备在RRC连通活跃模式中进行切换(HO)时或者当UE从RRC连通非活跃模式转换到RRC连通活跃模式时，可以使用两步RACH规程。参照图13更详细地描述UEF设备的操作模式。

图13是解说根据本公开的某些方面的UEF设备的不同操作模式的示例示图1300。如所解说的，UEF设备可处于RRC连通操作模式或空闲操作模式。在RRC连通操作模式中，UEF设备可以是活跃的(RRC活跃(RRC_ACTIVE)模式)或者非活跃的(RRC非活跃(RRC_ACTIVE)模式)。在RRC非活跃模式和RRC活跃模式两者中，在无线电接入网(RAN)中可存在UEF设备上下文。在RRC非活跃模式中，可以不存在指派给UE的空中接口资源，并且UEF设备可以能够传送和接收少量数据。

为了传送标称数据，UEF设备可切换到RRC活跃模式，其中可存在指派给该UEF设备的空中接口资源并且该UEF设备可以能够传送和接收任何数据。由于非活跃，因此UEF设备可以进入空闲操作模式，其中可存在可达空闲(REACHABLE_IDLE)模式和功率节省模式。在可达空闲模式和功率节省模式两者中，在RAN中可以不存在UEF设备上下文并且不存在指派给该UE的空中接口资源。在可达空闲模式中，UEF设备可以能够传送和接收少量数据。在一些情形中，在可达性定时器已经期满之后，UE可以进入功率节省模式，其中UEF设备可能无法传送和接收数据。

本文所描述的UEF设备操作模式可针对新无线电(NR)来实现。NR可指代被配置成根据无线标准(诸如5G(例如，无线网络100))来操作的无线电。NR可包括以宽带宽(例如，超过80MHz)为目标的增强型移动宽带(eMBB)、以高载波频率(例如，60GHz)为目标的毫米波(mmW)、以非后向兼容MTC技术为目标的大规模机器类型通信(mMTC)、以及以超可靠低等待时间通信(URLLC)为目标的关键任务。NR蜂窝小区可指代根据NR网络来操作的蜂窝小区。NReNB(例如，ANF设备110)可对应于一个或多个传输接收点(TRP)。

毫米波(MMW)中的示例RACH规程

本公开的某些方面一般涉及对RACH规程和用于传达RACH消息的一个或多个波束的选择。不同波束可在不同方向上被传送，并且可以按不同的信号质量被接收。在某些方面，UEF设备可选择具有最高信号质量的波束以用于传达RACH消息。

图14解说了根据本公开的某些方面的用于无线通信的示例操作1400。在某些方面，操作1400可由ANF设备(诸如ANF设备110a)执行。

操作1400可开始于框1402，使用一个或多个波束来传送多个参考信号(例如，同步信号)。在某些方面，该一个或多个波束中的每一者可在不同的方向上被传送。在框1404，ANF设备可接收经由该一个或多个波束中的至少一个波束传送的与这些参考信号中的一个或多个参考信号相对应的随机接入信道(RACH)前置码或RACH有效载荷中的至少一者。

图15解说了根据本公开的某些方面的用于无线通信的示例操作1500。在某些方面，操作1500可由UEF设备(诸如UEF设备120)执行。

操作1500可开始于框1502，接收使用一个或多个波束传送的多个参考信号。在某些方面，该一个或多个波束中的每一者可在不同的方向上被传送。在框1504，UEF设备可确定该一个或多个波束中用于传达RACH前置码或RACH有效载荷中的至少一者的至少一个波束，并且在框1506，基于该确定来传送RACH前置码或RACH有效载荷中的该至少一者。

在某些方面，参考信号可以是以下至少一者：同步信号、信道状态信息参考信号或移动性参考信号。同步信号可以是以下至少一者：主同步信号(PSS)、副同步信号(SSS)、物理广播信道(PBCH)信号、或PBCH信号的解调参考信号(DMRS)。

如参照图19和20更详细地描述的，ANF设备可向UEF传送对副载波资源的指示。在该情形中，在图15的框1506，由UEF经由所指示的副载波资源来传送RACH前置码或RACH有效载荷中的该至少一者，以及在图14的框1404，由ANF经由所指示的副载波资源来接收RACH前置码或RACH有效载荷中的该至少一者。

图16解说了根据本公开的某些方面的示例参考信号(例如，同步(SYNC)信号)和RACH消息通信协议1600。例如，ANF设备(例如，ANF设备110)可向UE(例如，UE 120)传送一个或多个SYNC消息1602以使通信同步。每个SYNC消息可包括多个码元(例如，13个码元)，并且这些码元中的每一者可使用不同的波束(例如，在不同方向上)被传送。

UEF设备可接收SYNC消息，并确定具有最高信号质量的波束(例如，码元)。如所解说的，由UEF设备传送的RACH消息1604也可包括多个码元，这些码元可对应于SYNC消息的码元。UEF设备可确定SYNC消息的哪一波束(例如，码元)具有最高质量，并使用具有最高质量的波束(例如，码元)来传送RACH前置码(例如，四步RACH规程的MSG 1)。例如，如果SYNC消息的波束3(例如，码元3)被选择为具有最高质量，则RACH消息的波束3可被用于传送RACH前置码。在一些情形中，UE可确定SYNC消息的两个最高质量波束(或码元)。该两个最高质量波束可被UEF设备用于传送RACH前置码和RACH有效载荷。

图17是解说根据本公开的某些方面的用于两步RACH规程的示例SYNC消息1602和RACH消息1604通信的示图1700。对于该两步RACH规程，可使用两个码元来传达RACH前置码和RACH有效载荷(例如，eMSG1)。由此，SYNC消息的码元可被编群成包括两个码元的群，每个群使用不同的波束被传送。

UEF设备可确定具有最高质量的码元群，并且使用与所选码元群相对应的波束来传送RACH前置码和RACH有效载荷。例如，UEF设备可确定码元3和4具有最高质量，并且可使用与SYNC消息的码元3和4相对应的波束来在码元3中发送RACH前置码以及在码元4中发送RACH有效载荷。在该情形中，与其中不同的副载波资源被用于传送RACH前置码和RACH有效载荷的情形相比，总时间资源开销增加，这是因为码元3和4两者均正被使用。在一些情形中，RACH前置码可充当RACH有效载荷的参考信号(RS)，并且该RACH有效载荷可通过该RACH前置码的标识符(前置码ID)来加扰以使得ANF设备可确定该RACH有效载荷来自与该RACH前置码相同的UE。

图18是解说根据本公开的某些方面的用于两步RACH规程的示例SYNC和RACH消息通信的示图1800。在该情形中，RACH前置码和RACH有效载荷可使用相同的码元但不同的频率资源(例如，副载波资源)来传送。例如，如果UEF设备确定与SYNC消息的码元3相对应的波束具有最高质量，则该UEF设备可使用码元3(例如，以及对应于码元3的波束)但使用不同的频率资源来传送RACH前置码和RACH有效载荷两者。

在该情形中，总频率资源开销可增加。然而，相比于多波束RACH子帧中的时间资源，频率资源可能没有那么稀少。此外，由于短码元历时，UEF设备可以不被调度用于PUSCH。在某些方面，可针对RACH前置码和RACH有效载荷使用分开的参考信号(RS)。此外，仅具有良好链路增益的UEF设备可以能够传送两步RACH，因为UEF设备可能不得不在RACH前置码与RACH有效载荷之间拆分发射功率。在一些情形中，RACH有效载荷可通过RACH前置码ID来加扰，以使得ANF设备可确定该RACH有效载荷来自与该RACH前置码相同的UEF设备。

本公开的某些方面一般涉及用于使用不同的频率资源来传达RACH消息的技术。例如，ANF设备可向UEF设备指示将要用于传送RACH前置码和/或RACH有效载荷的一个或多个副载波资源，如参照图19和20更详细地描述的。

图19解说了根据本公开的某些方面的用于无线通信的示例操作1900。在某些方面，操作1900可由UEF设备执行。

操作1900可开始于框1902，向UEF设备传送对副载波资源的指示。在框1904，ANF设备基于所指示的副载波资源来接收RACH前置码或RACH有效载荷中的至少一者。

图20解说了根据本公开的某些方面的用于无线通信的示例操作2000。在某些方面，操作2000可由UEF设备执行。

操作2000可开始于框2002，接收对副载波资源的指示。在框2004，UEF设备基于所指示的副载波资源来传送RACH前置码或RACH有效载荷中的至少一者。

在某些方面，用于RACH前置码和RACH有效载荷的总资源可以是固定的。换言之，用于RACH前置码的资源的增加可与用于RACH有效载荷的资源的增加相抵消，以使得指派给RACH前置码和RACH有效载荷的总资源不改变。在一些情形中，对副载波资源的指示包括对RACH前置码与RACH有效载荷之间的拆分的指示(例如，比率)。

在某些方面，对副载波资源的指示可作为以下至少一者的部分来传达：主信息块(MIB)、系统信息块(SIB)、或最小SIB消息。最小SIB可表示用于传达RACH配置的最小SIB信息。在一些情形中，MIB、SIB或最小SIB可经由至少一个广播信道(例如，物理广播信道(PBCH)或扩展PBCH)来传达。在某些方面，如本文所描述的，可基于SYNC消息来选择波束，并且可使用副载波资源并且经由所选波束来传达RACH前置码和/或RACH有效载荷。

图21解说了根据本公开的某些方面的用于无线通信的示例操作2100。在某些方面，操作2100可由UEF设备执行。

操作2100可开始于框2102，使用一个或多个波束来接收多个参考信号(例如，SYNC信号)。在框2104，UEF设备可基于对应于这些参考信号的信号质量来确定随机接入信道(RACH)规程的步数，以及在框2106，基于所确定的步数来传送RACH信号(例如，本文所描述的RACH前置码和/或RACH有效载荷)。

UEF设备可以能够支持参照图9和11所描述的四步RACH规程和两步RACH规程两者，并且可以基于被认为是具有可接受质量的波束(或码元)数目来确定将要使用哪一RACH规程。例如，可将波束的质量参数与一阈值作比较，并且如果该质量参数高于该阈值(或低于该阈值，这取决于所使用的质量参数)，则该波束可被认为具有可接受质量。例如，如果UE确定两个码元具有高于阈值的信号质量，则UEF设备可确定要使用两步RACH规程，并且在第一码元中发送RACH前置码以及在第二码元中发送RACH有效载荷。否则，如果UEF设备确定仅单个码元具有高于阈值的信号质量，则UEF设备可确定要使用四步RACH规程，并且只在所确定的码元中发送RACH前置码。在一些情形中，如果UEF设备确定仅单个码元具有高于阈值的信号质量，则UEF设备可确定要使用两步RACH规程，并且将不同的频率资源用于RACH前置码和RACH有效载荷。

图22解说了根据本公开的某些方面的用于无线通信的示例操作2200。在某些方面，操作2200可由ANF设备执行。

操作2200可开始于框2202，检测对应于多个参考信号中的一者的随机接入信道(RACH)前置码，其中该多个参考信号是经由一个或多个波束来传送的。在框2204，UEF设备可确定用于监视这些波束中对应于检测到RACH前置码的至少一个波束的配置，以及在框2206，基于该确定来监视这些波束中的该至少一个波束。例如，确定该配置可包括确定用于监视在其上检测到RACH信号的波束的历时，如参照图23更详细地描述的。

图23是解说根据本公开的某些方面的用于两步RACH规程的示例参考信号(同步(SYNC)信号)和RACH消息通信的示图2300。ANF设备在一个方向(例如，波束)上监视RACH前置码，并且如果检测到前置码，则ANF设备继续监视该方向(或波束)以接收RACH有效载荷。否则，ANF设备可移到下一波束或方向。例如，ANF设备可被配置成监视码元0-6中的波束0-6。

在码元7+s(例如，在s＝码元3的情况下为码元10)中，如果未在码元s中检测到RACH前置码，则ANF设备可监视波束7+s。然而，如果在码元s中检测到RACH前置码，则ANF设备可监视码元s(与码元7+s中的码元s相同的波束(方向))，以解码RACH有效载荷。在一些情形中，不同波束的RACH前置码和RACH有效载荷可以部分交叠。在某些方面，ANF设备原本可花费于监视所有不同的可能波束方向的时间可被减少，并且BS可被允许监视良好/不良链路预算的UEF设备两者。

在某些方面，可针对MSG1(例如，仅RACH前置码)和eMSG1(例如，RACH前置码和RACH有效载荷)使用分开的RACH子帧。这些RACH子帧中的每一者可针对特定传输被优化。具体而言，与可被用于具有仅RACH前置码的MSG1的子帧相比，eMSG1子帧可具有较长的历时和不同的周期性。这可涉及两种类型的保留RACH子帧的额外开销。

替换地，eMSG1可在两个分开的波束上以两个部分来发送。第一部分可类似于MSG1，而第二部分可类似于MSG3。此外，第一部分可携带关于第二部分的信息(例如，其频率指派)。在某些方面，第二部分可包括RS和数据传输。在该情形中，UEF设备可使用(例如，SYNC消息的)两个所选波束。然而，如果仅检测到一个强波束，则UEF设备可切换至四步RACH规程。RS可被包括在用于RACH前置码和RACH有效载荷的两个部分中，并且可通过一对一映射进行相关以允许ANF设备标识和匹配这两个部分。

虽然本文提供的示例已经描述了使用SYNC信号来促成RACH通信，但是可以使用任何参考信号，诸如信道状态信息参考信号或移动性参考信号。在一些情形中，SYNC信号可以是以下至少一者：PSS、SSS、PBCH信号、或该PBCH信号的DMRS。

本文中所公开的方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之，除非指定了步骤或动作的特定次序，否则具体步骤和/或动作的次序和/或使用可以改动而不会脱离权利要求的范围。

如本文中所使用的，引述一列项目“中的至少一者”的短语是指这些项目的任何组合，包括单个成员。作为示例，“a、b或c中的至少一者”旨在涵盖：a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c，以及具有多个相同元素的任何组合(例如，a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c、和c-c-c，或者a、b和c的任何其他排序)。

如本文所使用的，术语“确定”涵盖各种各样的动作。例如，“确定”可包括演算、计算、处理、推导、研究、查找(例如，在表、数据库或其他数据结构中查找)、探知及诸如此类。而且，“确定”可包括接收(例如，接收信息)、访问(例如，访问存储器中的数据)及诸如此类。而且，“确定”还可包括解析、选择、选取、确立及类似动作。

提供之前的描述是为了使本领域任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。对这些方面的各种修改将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适原理可被应用于其他方面。由此，权利要求并非旨在被限定于本文中所示出的各方面，而是应被授予与权利要求的语言相一致的全部范围，其中对要素的单数形式的引述并非旨在表示“有且仅有一个”(除非特别如此声明)而是“一个或多个”。除非特别另外声明，否则术语“一些”指代一个或多个。本公开通篇描述的各个方面的要素为本领域普通技术人员当前或今后所知的所有结构上和功能上的等效方案通过引述被明确纳入于此，且旨在被权利要求所涵盖。此外，本文中所公开的任何内容都并非旨在贡献给公众，无论这样的公开是否在权利要求书中被显式地叙述。权利要求的任何要素都不应当在35U.S.C.§112第六款的规定下来解释，除非该要素是使用措辞“用于……的装置”来明确叙述的或者在方法权利要求情形中该要素是使用措辞“用于……的步骤”来叙述的。

以上所描述的方法的各种操作可由能够执行相应功能的任何合适的装置来执行。这些装置可包括各种硬件和/或软件组件和/或模块，包括但不限于电路、专用集成电路(ASIC)、或处理器。一般而言，在存在附图中解说的操作的场合，这些操作可具有带相似编号的相应配对装置加功能组件。

结合本公开所描述的各种解说性逻辑块、模块、以及电路可用设计成执行本文描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件(PLD)、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何市售的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协同的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。

如果以硬件实现，则示例硬件配置可包括无线节点中的处理系统。处理系统可以用总线架构来实现。取决于处理系统的具体应用和整体设计约束，总线可包括任何数目的互连总线和桥接器。总线可将包括处理器、机器可读介质、以及总线接口的各种电路链接在一起。总线接口可被用于将网络适配器等经由总线连接至处理系统。网络适配器可被用于实现PHY层的信号处理功能。在用户终端120(见图1)的情形中，用户接口(例如，按键板、显示器、鼠标、操纵杆，等等)也可以被连接到总线。总线还可以链接各种其他电路，诸如定时源、外围设备、稳压器、功率管理电路以及类似电路，它们在本领域中是众所周知的，因此将不再进一步描述。处理器可用一个或多个通用和/或专用处理器来实现。示例包括微处理器、微控制器、DSP处理器、以及其他能执行软件的电路系统。取决于具体应用和加诸于整体系统上的总设计约束，本领域技术人员将认识到如何最佳地实现关于处理系统所描述的功能性。

如果以软件实现，则各功能可作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。软件应当被宽泛地解释成意指指令、数据、或其任何组合，无论是被称作软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言、或其他。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，这些介质包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。处理器可负责管理总线和一般处理，包括执行存储在机器可读存储介质上的软件模块。计算机可读存储介质可被耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。替换地，存储介质可被整合到处理器。作为示例，机器可读介质可包括传输线、由数据调制的载波、和/或与无线节点分开的其上存储有指令的计算机可读存储介质，其全部可由处理器通过总线接口来访问。替换地或补充地，机器可读介质或其任何部分可被集成到处理器中，诸如高速缓存和/或通用寄存器文件可能就是这种情形。作为示例，机器可读存储介质的示例可包括RAM(随机存取存储器)、闪存、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦式可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦式可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬驱动器、或者任何其他合适的存储介质、或其任何组合。机器可读介质可被实施在计算机程序产品中。

软件模块可包括单条指令、或许多条指令，且可分布在若干不同的代码段上，分布在不同的程序间以及跨多个存储介质分布。计算机可读介质可包括数个软件模块。这些软件模块包括当由装置(诸如处理器)执行时使处理系统执行各种功能的指令。这些软件模块可包括传送模块和接收模块。每个软件模块可以驻留在单个存储设备中或者跨多个存储设备分布。作为示例，当触发事件发生时，可以从硬驱动器中将软件模块加载到RAM中。在软件模块执行期间，处理器可以将一些指令加载到高速缓存中以提高访问速度。可随后将一个或多个高速缓存行加载到通用寄存器文件中以供处理器执行。在以下述及软件模块的功能性时，将理解此类功能性是在处理器执行来自该软件模块的指令时由该处理器来实现的。

任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或无线技术(诸如红外(IR)、无线电、以及微波)从web网站、服务器、或其他远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(诸如红外、无线电、以及微波)就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘、和碟，其中盘(disk)常常磁性地再现数据，而碟(disc)用激光来光学地再现数据。因此，在一些方面，计算机可读介质可包括非瞬态计算机可读介质(例如，有形介质)。另外，对于其他方面，计算机可读介质可包括瞬态计算机可读介质(例如，信号)。以上组合应当也被包括在计算机可读介质的范围内。

因此，某些方面可包括用于执行本文中给出的操作的计算机程序产品。例如，此类计算机程序产品可包括其上存储(和/或编码)有指令的计算机可读介质，这些指令能由一个或多个处理器执行以执行本文中所描述的操作。

此外，应当领会，用于执行本文中所描述的方法和技术的模块和/或其他恰适装置能由用户终端和/或基站在适用的场合下载和/或以其他方式获得。例如，此类设备能被耦合至服务器以促成用于执行本文中所描述的方法的装置的转移。替换地，本文中所描述的各种方法能经由存储装置(例如，RAM、ROM、诸如压缩碟(CD)或软盘等物理存储介质等)来提供，以使得一旦将该存储装置耦合至或提供给用户终端和/或基站，该设备就能获得各种方法。此外，可利用适于向设备提供本文中所描述的方法和技术的任何其他合适的技术。

将理解，权利要求并不被限于以上所解说的精确配置和组件。可在以上所描述的方法和装置的布局、操作和细节上作出各种改动、更换和变形而不会脱离权利要求的范围。

Claims

1.一种用于无线通信的方法，包括：

使用一个或多个波束来传送多个参考信号；以及

接收经由所述一个或多个波束中的至少一个波束传送的与所述参考信号中的一个或多个参考信号相对应的随机接入信道(RACH)前置码或RACH有效载荷中的至少一者。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考信号包括以下至少一者：同步信号、信道状态信息参考信号、或移动性参考信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一个或多个波束中的每个波束是朝向不同的方向传送的。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

传送随机接入响应，其中在传送所述随机接入响应之前接收所述RACH有效载荷。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RACH有效载荷包括UE标识符(ID)。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RACH有效载荷包括以下至少一者：调度请求、缓冲器状态请求、或波束跟踪请求。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RACH有效载荷是基于所述RACH前置码的标识符来加扰的。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RACH前置码和RACH有效载荷是使用相同波束来接收的。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述RACH前置码和所述RACH有效载荷是使用不同的时间或频率资源来接收的。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

传送对副载波资源的指示，其中所述RACH前置码或所述RACH有效载荷中的所述至少一者是经由所指示的副载波资源来接收的。

11.一种用于无线通信的方法，包括：

接收使用一个或多个波束传送的多个参考信号；

确定所述一个或多个波束中用于传达随机接入信道(RACH)前置码或RACH有效载荷中的至少一者的至少一个波束；以及

基于所述确定来传送所述RACH前置码或所述RACH有效载荷中的所述至少一者。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括：

接收随机接入响应，其中在接收所述随机接入响应之前传送所述RACH有效载荷。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述RACH有效载荷是基于所述RACH前置码的标识符来加扰的。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述RACH有效载荷包括UE标识符(ID)。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，确定所述至少一个波束是基于使用所述一个或多个波束中的所述至少一个波束接收的所述参考信号中的至少一个参考信号的质量的。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述RACH前置码和所述RACH有效载荷是使用相同波束来传送的。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述RACH前置码和所述RACH有效载荷是用不同的时间或频率资源来传送的。

18.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括：

基于对应于所述波束中的至少一个波束的信号质量来确定RACH规程的步数，其中所述RACH前置码和所述RACH有效载荷是基于所确定的步数来传送的。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：

如果通过将所述信号质量与一阈值作比较而确定所述波束中的至少两个波束的信号质量可接受，则所述RACH规程包括两步RACH规程；以及

经由所述至少两个波束中的第一波束来传送所述RACH前置码并且经由所述至少两个波束中的第二波束来传送所述RACH有效载荷。

20.如权利要求18所述的方法，其特征在于：

如果通过将所述信号质量与一阈值作比较而确定所述波束中的一个波束的信号质量可接受，则所述RACH规程包括两步RACH规程；以及

经由具有可接受信号质量的波束并且使用不同的频率资源来传送所述RACH前置码和所述RACH有效载荷。

21.如权利要求18所述的方法，其特征在于：

如果通过将所述信号质量与一阈值作比较而确定所述波束中的一个波束的信号质量可接受，则所述RACH规程包括四步RACH规程。

22.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括：

接收对副载波资源的指示，其中所述RACH前置码或所述RACH有效载荷中的所述至少一者是基于所指示的副载波资源来传送的。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，用于接收所述RACH前置码和所述RACH有效载荷的总资源是固定的。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述指示包括对所述RACH前置码与所述RACH有效载荷之间的资源拆分的指示。

25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述指示是作为主控信息块(MIB)、系统信息块(SIB)或最小SIB消息中的至少一者的部分来接收的。

26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，所述最小SIB包括用于传达RACH配置的最小SIB信息。

27.一种用于无线通信的方法，包括：

检测对应于多个参考信号中的一者的随机接入信道(RACH)前置码，其中所述多个参考信号是经由一个或多个波束来传送的；

确定用于监视所述波束中对应于检测到所述RACH前置码的至少一个波束的配置；

基于所述确定来监视所述波束中的所述至少一个波束。

28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，确定所述配置包括确定用于监视所述波束中在其上检测到所述RACH前置码的所述至少一个波束的历时。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，在所述历时内监视所述波束中的所述至少一者，以接收RACH有效载荷。

30.如权利要求27所述的方法，其特征在于，所述RACH前置码是在第一码元上并且经由对应于所述第一码元的波束来检测到的，并且其中所述确定包括确定要经由所述波束中对应于所述第一码元的所述至少一个波束来监视第二码元。