CN110547002A - 在无线通信系统中发送和接收上行链路信号的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种在无线通信系统中由用户设备(UE)和基站发送或接收上行链路信号的方法。具体地，用户设备接收包括第一定时提前量(TA)命令的随机接入响应消息，基于第一TA命令和在接收到随机接入响应消息后首先发送的上行链路信道的子载波间隔，确定用于传输第一上行链路信号的第一TA值，并根据第一TA值发送第一上行信号。

Description

在无线通信系统中发送和接收上行链路信号的方法和装置
技术领域
以下描述涉及一种无线通信系统，更具体地，涉及用于发送和接收上行链路信号的方法和装置。
背景技术
由于越来越多的通信设备需要更高的通信容量，因此与传统无线电接入技术(RAT)相比大大改进的增强移动宽带(eMBB)通信的需求已经增加。此外，在下一代通信系统中，已经考虑的能够通过将多个设备或对象彼此连接来随时随地提供各种服务的大规模机器类型通信(mMTC)为主要争论的焦点之一。
此外，已经讨论了能够支持对可靠性和延迟敏感的服务/UE的通信系统设计。已经讨论了考虑eMBB通信、mMTC、超可靠和低延迟通信(URLLC)等的下一代RAT的引入。
发明内容
技术问题
设计用于解决问题的本公开的目的在于一种用于更高效地调整无线通信系统中的上行链路同步的方法。
特别地，本公开的另一个目的是提供一种用于更高效地确定无线通信系统中的定时提前(TA)值的方法。
本领域技术人员应当理解，利用本公开可以实现的目的不限于已经在上文特别描述的内容，并且从以下详细描述中将更清楚地理解本公开可以实现的上述和其他目的。
技术方案
根据本公开的一个方面，一种用于在无线通信系统中由用户设备(UE)发送上行链路信号的方法包括：接收包括第一定时提前(TA)命令的随机接入响应(RAR)消息；基于第一TA命令和在接收到随机接入响应(RAR)消息之后要初始发送的上行链路信道的子载波间隔，来确定用于发送第一上行链路信号的第一定时提前(TA)值；以及根据第一TA值发送第一上行链路信号。
该方法的示例性实施例还可以包括：接收包括第二定时提前(TA)命令的下行链路信道；基于第二TA命令确定用于发送第二上行链路信号的第二TA值；以及根据第二TA值发送第二上行链路信号，并且如果UE具有多个上行链路带宽部分，则基于多个上行链路带宽部分的子载波间隔值中的最大值和第二TA命令来确定第二TA值。
在该方法的示例性实施例中，当在多个上行链路带宽部分当中的具有小于用于确定第二TA值的子载波间隔的子载波间隔的上行链路带宽部分中发送第二上行链路信号时，通过基于TA值的基本单元下取整由第二TA命令指示的值，来确定第二TA值。
根据本公开的另一个方面，用于在无线通信系统中发送上行链路信号的用户设备(UE)包括收发器和处理器。处理器被配置为：控制收发器接收包括第一定时提前(TA)命令的随机接入响应(RAR)消息；基于第一TA命令和在接收到随机接入响应(RAR)消息之后要初始发送的上行链路信道的子载波间隔，来确定用于发送第一上行链路信号的第一定时提前(TA)值；并且根据第一TA值控制收发器发送第一上行链路信号。
处理器的示例性实施例还被配置为：控制收发器接收包括第二定时提前(TA)命令的下行链路信道；基于第二TA命令确定用于发送第二上行链路信号的第二TA值；并且根据第二TA值发送第二上行链路信号。如果UE具有多个上行链路带宽部分，则基于多个上行链路带宽部分的子载波间隔值中的最大值和第二TA命令来确定第二TA值。
该方法的示例性实施例还可以包括基于在接收到随机接入响应(RAR)消息之后要初始发送的上行链路信道的子载波间隔，来确定定时提前(TA)值的基本单元，并且可以基于TA值的基本单元和第一TA命令来确定第一TA值。
第一TA值可以与由第一TA命令所指示的值成比例，并且可以与子载波间隔成反比例。
有益效果
从以上描述中显而易见的是，本公开的实施例可以更高效地调整无线通信系统中的上行链路(UL)同步。
本公开的实施例可以更高效地确定无线通信系统中的定时提前(TA)值。
本领域技术人员应当理解的是，能够通过本公开实现的效果不限于已经上文特别描述的内容，并且从以下详细描述中将更清楚地理解本公开的其他优点。
附图说明
所包括的用于提供对本发明的进一步理解的附图图示了本发明的实施例，并且与描述一起用于说明本发明的原理。
图1是图示3GPP系统中的物理信道和使用物理信道的一般信号传输方法的视图。
图2是图示在新无线电接入技术(NR)中可用的示例性时隙结构的视图。
图3是图示收发器单元(TXRU)和天线元件之间的示例性连接方案的视图。
图4是抽象地图示在TXRU和物理天线方面的混合波束成形结构的视图。
图5是图示NR系统中的示例性小区的视图。
图6是图示用于允许用户设备(UE)基于定时提前(TA)值发送上行链路(UL)信号的方法的概念图。
图7是图示用于对基于采样的数目计算的TA值应用下取整或上取整操作的示例性方法的概念图。
图8是图示根据本公开的实施例的上行链路(UL)传输方法的流程图。
图9是图示用户设备(UE)和基站(BS)的配置的图。
具体实施方式
现在将参照附图详细说明本公开的实施例。下面将参考附图给出的详细描述旨在说明本公开的示例性实施例，而不是示出根据本公开能够实现的唯一实施例。
以下详细描述包括特定术语，以便提供对本公开的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说，显而易见的是，在不脱离本公开的技术精神和范围的情况下，可以用其他术语替换特定术语。
下面将参考附图给出的详细描述旨在说明本公开的示例性实施例，而不是示出根据本公开能够实现的唯一实施例。
尽管在考虑本公开的功能时，本公开中使用的术语选自通常已知和使用的术语，但是它们可以根据本领域技术人员的意图或习惯或新技术的出现而变化。本公开的描述中提到的一些术语可能是由申请人自行选择的，在这种情况下，其详细含义将在本文的说明书的相关部分中描述。因此，本说明书中使用的术语应当基于术语的实质含义和本说明书的全部内容来说明，而不是基于它们的简单名称或含义。
下文描述的本公开的实施例是本公开的元件和特征的组合。除非另外提到，否则这些元件或特征可以被认为是选择性的。每个元件或特征可以在不与其他元件或特征组合的情况下实施。此外，本公开的实施例可以通过组合部分元件和/或特征来构造。可以重新排列本公开的实施例中描述的操作顺序。可以在另一个实施例中包括任何一个实施例的一些构造或特征，并且可以用另一个实施例的相对应的构造或特征代替。
在附图的描述中，将避免对本公开的已知过程或步骤的详细描述，以免模糊本公开的主题。此外，本领域技术人员可以理解的过程或步骤也将不再描述。
在整个说明书中，当某一部分‘包括’或‘包含’某一组件时，除非另有说明，这指示不排除并且可以进一步包括其他组件。说明书中描述的术语‘单元’、‘-器件(-or/er)’和‘模块’指示用于处理至少一个功能或操作的单元，其可以通过硬件、软件或其组合来实现。此外，除非在说明书中另有指示或者除非上下文明确另有指示，术语‘一个’(或‘一种’)、‘一’、‘该’等在本公开的上下文中(更具体地，在所附权利要求的上下文中)可以包括单数表示和复数表示。
本申请中要使用的术语定义如下。
在以下描述中，用户设备(UE)可以是固定或移动用户设备(UE)，并且可以是通过与基站(BS)通信来发送和接收用户数据和/或各种类型的控制信息的各种设备中的任何一种。UE可以被称为终端设备、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、或手持设备。
在以下描述中，基站(BS)是通常与UE或另一BS通信的固定站。BS与UE或另一BS通信，以与UE或另一BS交换各种类型的数据和控制信息。BS可以被称为高级基站(ABS)、节点B(NB)、演进型节点B(eNB)、基站收发系统(BTS)、接入点(AP)、或处理服务器(PS)。具体地，UTRAN的基站(BS)在下文中将被称为节点B，E-UTRAN的基站(BS)在下文中将被称为eNB，以及新无线电接入技术网络的基站(BS)在下文中将被称为gNB。
本文所述技术、设备和系统可以用于各种无线多址系统，诸如码分多址(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、多载波频分多址(MC-FDMA)系统等。
CDMA可以被实现为无线电技术，诸如通用陆地无线电接入(UTRA)或CDMA2000。TDMA可以被实现为无线电技术，诸如全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线电业务(GPRS)、和增强数据速率的GSM演进(EDGE)(例如，GERAN)等。OFDMA可以被实现为无线电技术，诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE802.20、演进-UTRA(E-UTRA)等。
UTRA是通用移动通信系统(UMTS)的一部分，并且第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进UMTS(E-UMTS)的一部分。3GPP LTE对下行链路采用OFDMA，并且对上行链路采用SC-FDMA。LTE-A是3GPP LTE的演进。为了清楚起见，假设本公开应用于3GPP通信系统，例如LTE/LTE-A系统、NR(新无线电接入技术)系统等。然而，本公开的技术特征不限于此。例如，尽管以下详细描述是在假设3GPP通信系统正被用作移动通信系统的情况下给出的，但是除了对3GPP LTE/LTE-A/NR系统固有的特定特征之外该描述可适用于任何其他移动通信系统。
3GPP通信标准定义了下行链路(DL)物理信道和DL物理信号，下行链路(DL)物理信道对应于承载源自较高层的信息的资源元素(RE)，DL物理信号在物理层中使用，并且对应于不承载源自较高层的信息的RE。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)、和物理混合ARQ指示符信道(PHICH)被定义为DL物理信道，并且参考信号(RS)和同步信号(SS)被定义为DL物理信号。
RS是具有对g节点B(gNB)和UE都知道的预定特殊波形的信号，并且也可以称为导频。例如，小区特定RS、UE特定RS(UE-RS)、定位RS(PRS)、和信道状态信息RS(CSI-RS)被定义为DL RS。
3GPP LTE/LTE-A标准定义了上行链路(UL)物理信道和UL物理信号，上行链路(UL)物理信道对应于承载源自较高层的信息的RE，UL物理信号在物理层中使用并且对应于不承载源自较高层的信息的RE。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，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。
在本公开中，PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH指的是一组时频资源或一组RE，它们承载下行链路控制信息(DCI)/控制格式指示符(CFI)/DL确认/否定确认(ACK/NACK)/DL数据。此外，PUCCH/PUSCH/PRACH指的是承载UL控制信息(UCI)/UL数据/随机接入信号的一组时频资源或一组RE。
在本公开中，如果说UE发送PUCCH/PUSCH/PRACH，则意味着UCI/UL数据/随机接入信号在PUCCH/PUSCH/PRACH上或通过PUCCH/PUSCH/PRACH发送。此外，如果说gNB发送PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH，则意味着DCI/控制信息在PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH上或通过PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH发送。
对于本文中使用但未具体描述的术语和技术，可以参考3GPPLTE/LTE-A标准文档，例如3GPP TS 36.211、3GPP TS 36.212、3GPP TS36.213、3GPP TS 36.321和3GPP TS36.331，并且也可以参考3GPP NR标准文档，例如3GPP TS 38.211、3GPP TS 38.212、3GPP38.213、3GPP38.214、3GPP 38.215、3GPP TS 38.321和3GPP TS 38.331。
图1图示3GPP系统中的物理信道和用于在物理信道上发送信号的一般方法。
参考图1，当UE被通电或进入新小区时，UE执行初始小区搜索(S201)。初始小区搜索涉及获取与基站的同步等。具体地，UE将其定时同步到基站，并且通过从基站接收主同步信道(P-SCH)和次同步信道(S-SCH)来获取小区标识符(ID)和其他信息。然后，UE可以通过从基站接收物理广播信道(PBCH)来获取小区中广播的信息。在初始小区搜索期间，UE可以通过接收下行链路参考信号(DL RS)来监测DL信道状态。
在初始小区搜索之后，UE可以通过接收物理下行链路控制信道(PDCCH)并基于在PDCCH中包括的信息接收物理下行链路共享信道(PDSCH)来获取更详细的系统信息(S202)。
如果UE最初接入基站或者没有用于向基站发送信号的无线电资源，则UE可以与基站执行随机接入过程(S203至S206)。在随机接入过程中，UE可以在物理随机接入信道(PRACH)上发送预定序列作为前导(S203和S205)，并且可以在PDCCH和与PDCCH相关联的PDSCH上接收对前导的响应消息(S204和S206)。在基于竞争的RACH的情况下，UE可以另外执行竞争解决过程。
在上述过程之后，UE可以从eNB接收PDCCH和/或PDSCH(S207)，并且向eNB发送物理上行链路共享信道(PUSCH)和/或物理上行链路控制信道(PUCCH)(S208)，这是一般DL和UL信号传输过程。特别地，UE在PDCCH上接收下行链路控制信息(DCI)。这里，DCI包括控制信息，诸如用于UE的资源分配信息。根据DCI的不同用途，定义了不同的DCI格式。
UE在UL上向eNB发送或在DL上从eNB接收的控制信息包括DL/UL确认/否定确认(ACK/NACK)信号、信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵索引(PMI)、秩指示符(RI)等。在3GPPLTE系统中，UE可以在PUSCH和/或PUCCH上发送诸如CQI、PMI、RI等的控制信息。
由于许多通信设备需要更高的通信容量，因此与现有无线电接入技术(RAT)相比对大大改进的移动宽带通信的需求增加。此外，在下一代通信系统中，需要考虑的能够通过将多个设备或事物彼此连接来随时随地提供各种服务的大规模机器类型通信(MTC)为主要议题之一。此外，已经讨论了能够支持对可靠性和延迟敏感的服务/UE的通信系统设计。如上所述，已经讨论了考虑增强移动宽带通信、大规模MTC、超可靠和低延迟通信(URLLC)等的下一代RAT的引入。
在当前的3GPP中，许多开发者和公司正在对EPC之后的下一代移动通信系统进行深入研究。EPC之后的下一代移动通信系统可以被称为新RAT(NR)系统、5G RAT系统、或5G系统。为了便于描述，EPC之后的下一代移动通信系统在下文中将被称为NR系统。
应当向NR系统提供在数据速率、容量、延迟、能耗、和费用方面比传统4G系统更高、更优越的性能。因此，NR系统需要在各个领域(即，带宽、频谱、能量、信令效率、和每比特成本降低)得到显著演进。
NR系统可以使用OFDM传输方案或其他类似的传输方法。例如，NR系统可以使用下表1所示的参数集。
[表1]
NR系统可以是基于LTE系统的OFDM参数和其他参数的。可替选地，在不需要改变的情况下，NR系统可以是基于传统LTE/LTE-A的参数集，并且与传统LTE/LTE-A相比，NR系统可以具有更大的系统带宽(例如，100MHz)。此外，NR系统可以允许一个小区支持多个参数集。也就是说，在NR系统中，以不同参数集操作的UE可以共存于一个小区中。
在3GPP LTE/LTE-A系统中，无线电帧为10ms(307200Ts)长，包括10个大小相等的子帧(SF)。可以对一个无线电帧的10个SF分配编号。Ts表示采样时间，并且被表示为Ts＝1/(2048*15KHz)。每个SF为1ms，包括两个时隙。一个无线电帧的20个时隙可以从0到19顺序编号。每个时隙的长度为0.5ms。传输一个SF所花费的时间被定义为传输时间间隔(TTI)。时间资源可以通过无线电帧编号(或无线电帧索引)、SF编号(或SF索引)、时隙编号(或时隙索引)等来区分。TTI指的是可以调度数据的间隔。例如，在当前LTE/LTE-A系统中，在短于1ms的时间内不需要多个UL/DL许可机会的情况下，每1ms就存在一个UL许可或DL许可传输机会。因此，在传统LTE/LTE-A系统中，TTI是1ms。
图2图示在新无线电接入技术(NR)中可用的示例性时隙结构。
为了最小化数据传输延迟，NR系统中考虑了一种时隙结构，其中控制信道和数据信道在时分复用(TDM)中被复用。
在图2中，用斜线标记的区域表示承载DCI的DL控制信道(例如PDCCH)的传输区域，黑色部分表示承载UCI的UL控制信道(例如PUCCH)的传输区域。DCI是从gNB发送到UE的控制信息，并且可以包括关于UE应当知道的小区配置的信息、DL特定信息(诸如DL调度)和UL特定信息(诸如UL许可)。此外，UCI是从UE发送到gNB的控制信息。UCI可以包括用于DL数据的HARQ ACK/NACK报告、用于DL信道状态的CSI报告、调度请求(SR)等。
在图2中，具有符号索引1至符号索引12的符号可以用于承载DL数据的物理信道(例如PDSCH)的传输，也可以用于承载UL数据的物理信道(例如PUSCH)的传输。参考图2，DL传输和UL传输在一个时隙中顺序发生，并且DL数据的发送/接收和用于DL数据的ULACK/NACK的接收/发送可以在一个时隙中被执行。因此，当在数据传输期间生成错误时，可以减少对数据重新传输为止所花费的时间，从而最小化最终数据传达为止的延迟。
在图2所示的时隙结构中，需要时间间隙来允许gNB和UE从发送模式切换到接收模式或者从接收模式切换到发送模式。对于传输模式和接收模式之间的切换，对应于DL-到-UL切换时间的一些OFDM符号被配置为时隙结构中的保护时段(GP)。
在NR系统中，基本传输单元是时隙。时隙持续时间包括14个符号，这些14个符号中的每个符号具有正常循环前缀(CP)，或者12个符号，这些12个符号中的每个符号具有扩展CP。此外，时隙根据所使用的子载波间隔在时间上进行缩放。
对于正在讨论的NR系统，考虑使用超高频带(例如，6GHz或以上的频带)的技术，以便在宽频带中以高传输速率向多个用户传输数据。然而，超高频带具有这样的频率特性，即信号由于使用过高的频带而引起其根据距离过快地衰减。因此，使用至少6GHz处或以上频带的NR系统采用窄波束传输方案，其中信号以集中能量在特定方向上传输，而不是全向传输，从而补偿快速传播衰减，并因此克服由快速传播衰减引起的覆盖范围减少。然而，如果仅通过使用一个窄波束来提供服务，则一个基站的服务覆盖变窄，并且因此基站通过收集多个窄波束来提供宽带中的服务。
随着超高频带，即毫米波(mmW)带中的波长变短，能够在相同的区中安装多个天线元件。例如，在5cm×5cm板上的二维(2D)阵列中，在波长约1cm的30GHz频带中可以以0.5λ的(波长)间隔安装总共100个天线元件。因此，考虑通过使用mmW中的多个天线元件来增加覆盖范围或吞吐量。
为了在毫米频带中形成窄波束，主要考虑这样的波束成形方案，其中gNB或UE通过多个天线发送具有适当相位差的相同信号，从而仅在特定方向上增加能量。这种波束成形方案包括用于在数字基带信号之间生成相位差的数字波束成形、用于通过使用时间延迟(即，循环移位)在经调制的模拟信号之间生成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。如果为每个天线元件提供TXRU以使能够控制对每天线的发送功率和相位，则每频率资源的独立波束成形是可能的。然而，就成本而言，为所有大约100个天线元件安装TXRU并不有效。也就是说，为了补偿毫米频带中的快速传播衰减，应当使用多个天线，并且数字波束成形需要与天线的数目一样多的RF组件(例如，数字到模拟转换器(DAC)、混频器、功率放大器、和线性放大器)。因此，实现毫米频带中的数字波束成形面临通信设备的成本增加的问题。因此，在毫米频带中需要大量天线的情况下，模拟波束成形或混合波束成形被考虑到。在模拟波束成形中，多个天线单元被映射到一个TXRU，并且波束的方向由模拟移相器控制。这种模拟波束成形方案的缺点是不能够提供频率选择性波束成形(BF)，因为仅能在整个频带中产生一个波束方向。混合BF介于数字BF和模拟BF之间，其中使用少于Q个天线元件的B个TXRU。在混合BF中，虽然波束方向的数目根据B个TXRU和Q个天线元件之间的连接而不同，但是可同时发送的波束方向被限制到B个或B个以下。
图3是图示TXRU和天线元件之间的示例性连接方案的视图。
图3的(a)图示TXRU和子阵列之间的连接。在这种情况下，天线元件仅连接到一个TXRU。相比之下，图3的(b)图示TXRU和所有天线元件之间的连接。在这种情况下，天线元件连接到所有TXRU。在图3中，W表示在模拟移相器中经过乘法运算的相位向量。也就是说，模拟波束成形的方向由W确定。这里，CSI-RS天线端口可以以一对一或一对多的对应关系映射到TXRU。
如前所述，由于要发送的数字基带信号或接收的数字基带信号在数字波束成形中经过信号处理，因此可以在多个波束上在多个方向上或从多个方向发送或接收信号。相比之下，在模拟波束成形中，要发送的模拟信号或接收的模拟信号在调制状态下进行波束成形。因此，信号不能够在一个波束的覆盖范围之外的多个方向上或从多个方向同时发送或接收。gNB通常依赖于宽带传输或多天线特性，同时与多个用户通信。如果gNB使用模拟BF或混合BF，并在一个波束方向上形成模拟波束，则鉴于模拟BF的性质，gNB除了仅与在相同模拟波束方向上覆盖的用户通信之外别无选择。通过反映由模拟BF或混合BF的性质引起的缺陷，提出了根据本公开的后述RACH资源分配和gNB资源利用方案。
图4抽象地图示在TXRU和物理天线方面的混合波束成形结构。
对于使用多个天线的情况，已经出现了数字BF和模拟BF相结合的混合BF。模拟BF(或RF BF)是在RF单元中执行预编码(或组合)的操作。由于基带单元和RF单元中的每一个中的预编码(组合)，因此混合BF提供了接近数字BF性能的性能的益处，同时减少了RF链的数目和DAC(或模数转换器(ADC))的数目。为了方便起见，混合BF结构可以用N个TXRU和M个物理天线来表示。要由发送端发送的L个数据层的数字BF可以表示为N×L矩阵，然后N个转换后的数字信号通过TXRU转换为模拟信号并适用表示为M×N矩阵的模拟BF。
在图4中，数字波束的数目是L，以及模拟波束的数目是N。此外，在NR系统中考虑的是gNB被配置为基于符号而改变模拟BF，以便更高效地支持用于位于特定区域中的UE的BF。此外，当一个天线板由N个TXRU和M个RF天线定义时，还考虑的是引入相互独立的混合BF可适用的多个天线板。
在gNB使用多个模拟波束的情况下，对于每个UE处的信号接收，不同的模拟波束可能是优选的。因此，正在考虑的是波束扫掠操作，其中对于至少SS、系统信息和寻呼，gNB在特定时隙或SF中基于符号改变多个模拟波束，以允许所有UE都具有接收机会。
图5是图示NR系统中的示例性小区的视图。
参考图5，与其中一个eNB形成一个小区的、诸如传统LTE的无线通信系统相比，NR系统中正在讨论由多个TRP形成一个小区的配置。如果多个TRP形成一个小区，即使服务于UE的TRP被改变，无缝通信也是可能的，从而具有有助于UE的移动性管理的优点。
与全向发送PSS/SSS的LTE/LTE-A系统相比，考虑了一种用于通过在应用毫米波的gNB处将波束方向顺序切换到所有方向而执行的BF来发送诸如PSS/SSS/PBCH的信号的方法。通过切换波束方向执行的信号发送/接收被称为波束扫掠(beam sweeping)或波束扫描(beam scanning)。在本公开中，“波束扫掠”是发送侧的行为，并且“波束扫描”是接收侧的行为。例如，如果对于gNB多达N个波束方向是可用的，则gNB在N个波束方向上发送诸如PSS/SSS/PBCH的信号。也就是说，gNB通过在对gNB可用或由gNB支持的方向上扫掠波束而在每个方向上发送诸如PSS/SSS/PBCH的SS。或者如果gNB能够形成N个波束，则可以对波束进行分组，并且可以在组的基础上发送/接收PSS/SSS/PBCH。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SS块(SSB)，并且在一个小区中可以存在多个SSB。如果存在多个SSB，则可以使用SSB索引来识别每个SSB。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可以形成一个SSB，并且可以理解的是，在系统中存在10个SSB。
图6是图示用于允许用户设备(UE)基于定时提前(TA)值发送上行链路(UL)信号的方法的概念图。
移动通信系统应当在单个频带中向多个UE提供服务，使得需要用于相对于彼此识别UE的各种方法。具体而言，不同于所有UE的信号能够通过与相同参考时间同步来发送的下行链路，在上行链路中使用的UE不能够准确地具有相同参考时间，使得需要一种用于在上行链路上复用UE的方法。
在诸如在3G系统中使用CDMA通信的情况下，基站(BS)可以被设计成使用不同的码来识别不同的UE。用于4G系统中使用的基站(BS)可以被设计成通过在频率轴或时间轴上独立分配资源来识别不同的UE。在这种情况下，为了允许BS在时间轴上动态调度资源，多个UE必须基于UE已经从BS接收到信号的信号接收时间来调整上行链路(UL)信号的到达时间。
为了保持UL时间同步，BS可以向每个UE发送定时提前(TA)值，并且UE可以基于从BS接收的TA值提前或延迟发送(Tx)定时。BS可以使用各种方法计算UE的TA值，并且可以将所计算的TA值发送给UE。在这种情况下，TA值可以通过定时提前命令(TAC)发送，并且TA命令可以指的是指示TA值的信息。TA命令可以通过随机接入响应(RAR)发送，或者可以通过媒体接入控制(MAC)控制元素(CE)周期性地发送。空闲模式的UE可以通过RAR接收TA命令，并且连接模式的UE可以通过RAR或MAC CE接收TA命令。下文将详细描述UE通过RAR接收TA命令的一种情况和UE通过MAC CE接收TA命令的另一种情况。
例如，如果UE通过RAR接收TA命令并向BS发送随机接入前导，则BS可以基于从UE接收的随机接入前导来计算TA值。BS可以向UE发送包括所计算的TA值的随机接入响应(RAR)，并且UE可以使用接收到的TA值更新UL发送时间点。
随机接入响应(RAR)可以包括TA命令、UL许可、和临时C-RNTI。
UL许可可以包括用于传输调度消息的上行链路资源分配信息和发送功率命令(TPC)。TPC可以用于决定用于调度的PUSCH的发送功率。UE可以根据随机接入响应(RAR)中包含的UL许可向BS发送调度的消息。根据一个实施例，随机接入前导、随机接入响应(RAR)消息、和调度的消息可分别被称为“M1消息”、“M2消息”、和“M3消息”。“M1消息”、“M2消息”、和“M3消息”也可以分别被称为“消息1(Msg1)”、“消息2(Msg2)”、和“消息3(Msg3)”。
此外，当UE通过MAC CE接收到TA命令时，BS可以周期性地或任意地从UE接收探测参考信号(SRS)，并且可以基于接收到的SRS来计算UE的TA值。BS可以通过MAC CE将所计算的TA值通知给UE。在这种情况下，通过MAC CE发送的周期性TA命令可以包括基于先前TA值更新的值。例如，假设先前的TA值是“100Ts”，并且由已经通过MAC CE发送的TA命令指示的TA值是“-16Ts”，UE可以确定“84Ts(100Ts-16Ts)”是用于UL信号发送的TA值。UE可以基于84Ts发送UL信号。
因此，在LTE系统中，BS可以向UE发送TA值，并且UE可以将调度时间提前从BS接收的TA值，并然后在该提前的时间处发送UL信号。
参考图6，UE可以使用在下行链路上发送的参考信号(例如，用于LTE系统中使用的同步信号和CRS)与BS在时间上同步。在这种情况下，每个UE与BS同步的同步时间可以与实际BS时间相差预定时间。例如，每个UE与BS同步的同步时间可以与实际BS时间相差传播延迟，并且传播延迟可以指的是对无线电波移动BS和UE之间距离所消耗的延迟时间。因此，如果UE基于在下行链路上与BS同步的时间发送UL信号，则根据已经发送UL信号的相应的UE，在UL信号从每个UE传送到BS的期间的持续时间中可能会出现时间差。在这种情况下，根据已经发送UL信号的相应的UE，可能出现对应于BS和每个UE之间的往返延迟时间的时间差。因此，BS可以通过TA命令向UE发送TA值，使得UE能够在提前了BS和UE之间的往返延迟的较早时间处发送UL信号。
TA命令可以通过关于在初始接入过程中发送的RACH信号的响应消息(例如，随机接入响应(RAR)消息)来发送。在初始接入过程完成之后的连接模式下，TA命令可以基于从UE接收的SRS或者通过PUSCH/PUCCH测量的特定值周期性地发送给UE。
通常，如果出现了不发送或不接收TA命令，则UE位置可以随着时间而改变，使得UL信号接收时间点之间存在时间差，并且UE可能在上行链路上进入不同步状态。因此，如果UE在给定时间内没有接收到TA命令，则UE可以执行到BS的重新连接。
UE通常具有移动性，使得UE的信号发送时间点可以根据UE的移动速度和位置而改变。因此，从BS传送到UE的TA值可能在特定时间内有效。为了使TA值在特定时间内有效，可以使用时间对准定时器(TAT)。
例如，如果UE从BS接收TA值并更新时间同步(或时间对准)，则UE可以启动时间对准定时器(TAT)，或者可以重新启动TAT。UE可以仅在TAT的操作期间发送UL信号。TAT值可以通过系统信息或无线电资源控制(RRC)消息(诸如无线电载体重新配置(RBR)消息)从BS发送到UE。
如果TAT已经过期或者如果TAT不再工作，则UE可以确定与BS的时间同步是不正确的，使得UE可以不发送除随机接入前导之外的任何UL信号。
在LTE系统中，为了向每个服务小区应用独立TA，可以定义TA组(TAG)。TA组(TAG)可以包括应用相同TA的一个或多个小区。TA可以应用于每个TA组，并且时间对准定时器也可以对每个TA组进行操作。
用于TA组的TA命令可以使用16Ts的倍数来指示关于每个TA组的当前UL定时的上行链路定时变化。在随机接入响应(RAR)的情况下，用于TA组的11位TA命令(TA)可以使用TA的索引值来指示NTA的值。如果UE被配置在辅助小区组(SCG)中，TA索引值可以是0,1,2,...,256中的任一个。如果UE被配置在主小区组(PCG)中，则TA索引值可以是0,1,2,....,1282中的任一个。在这种情况下，用于TA组的TA值可以被给出为‘NTA＝16TA’。
根据另一个实施例，用于TA组的6位TA命令可以指示，对于TA索引值，使用新的NTA值(NTA,new)来调整当前NTA值(NTA,old)。在这种情况下，TA值可以是0,1,2,...,63中的任一个，并且NTA,new可以由“NTA,old+(TA-31)×16”来指示。在这种情况下，将NTA值调整为正(+)数或负(-)数的操作可以指示用于TA组的UL发送时间点可以提前或延迟给定的量值。
如果在第N个子帧上接收到TA命令，则调整与接收到的TA相对应的UL发送时间点可以应用于从第N+6个子帧开始的子帧。与相同TA组的服务小区相关联，如果UE在第N个子帧处的UL传输(例如，PUCCH/PUSCH/SRS)和UE在第(N+1)个子帧处的UL传输(例如，PUCCH/PUSCH/SRS)由于时间调整而彼此重叠，则UE可以完成第N个子帧的传输，并且可以不传输第N个子帧和第(N+1)个子帧之间的重叠部分。
如果接收到的DL时间点被改变，并且如果所改变的DL时间点没有被补偿或者在没有使用TA命令的情况下被UL定时调整部分补偿，则UE可以根据所改变的DL时间点来改变NTA值。
此外，尽管LTE系统中定义了范围从1.4MHz到20MHz的各种系统带宽，但是在子载波间隔(SCS)中可以定义15kHz的单个参数集(以下术语“参数集”可以指的是子载波间隔)。此外，循环前缀(CP)长度可以基于15kHz子载波间隔来定义，并且可以在所有系统带宽中同等地定义。
UE基本上可以支持所有系统带宽，并且采样频率可以根据系统带宽被设置为1.92MHz～30.72MHz中的任一个。在定义了各种系统带宽的环境下，UE在初始接入过程中不识别BS系统带宽，使得UE可以基于当前连接到UE的频带中定义的最小带宽或者LTE系统支持的最小带宽来尝试接入BS。在这种情况下，UE可以使用1.92MHz的采样频率来操作收发器(或发送/接收模块或通信模块)，使得优选的是由BS发送的TA命令以16Ts为单元来应用。在这种情况下，Ts是1/30.72MHz，并且可以对应于由LTE系统定义的最小采样时间。也就是说，16Ts可以指的是对应于采样频率1.92MHz的采样时间。因此，为了使LTE系统允许初始接入中的TA相关分辨率与连接模式下的TA相关分辨率相同，TA值的基本单元可以定义为16Ts。在这种情况下，CP长度为约5微秒，并且在所有系统带宽中使用相同的CP长度。因此，与系统带宽无关，在通过TA的UL发送的时间调整(UL发送时间调整)中，可能会出现与约1/18CP长度相对应的意外误差。
在NR系统中，预期的是基本初始接入过程和使用TA的UL发送时间调整过程将类似于LTE系统的基本初始接入过程和使用TA的UL发送时间调整过程。然而，与LTE系统不同，NR系统可以使用范围从几百MHz到几十GHz的各种频带，并且还可以根据各个频带使用不同的使用情况或不同的小区环境。因此，NR系统可以支持各种参数集(例如，基于数据信道的15kHz、30kHz、60kHz、120kHz或240kHz的子载波间隔)。此外，支持各种参数集，使得可以定义各种CP长度，并且CP长度通常与子载波间隔成反比例地确定。此外，NR系统可以允许相应的UE根据在单个系统带宽中操作的服务使用不同的参数集。如果对于相应的UE使用不同的参数集，则用于仅基于一个基本单元来说明通过TA命令发送的TA值的LTE系统操作在信令开销方面可能被认为是低效的。因此，本公开可以提供一种用于根据参数集来配置TA值的基本单元的方法。在这种情况下，TA值的基本单元可以均共同应用于绝对TA值(例如，通过随机接入响应(RAR)消息发送的TA值)和相对TA值(例如，通过连接模式下的TA命令发送的TA值)。
1.方法1：用于根据SS块的子载波间隔配置TA值的基本单元的方法
与LTE系统相比，NR系统可以支持更宽的频带。因此，与LTE系统相比，NR系统根据频带具有大得多的频率偏移差异，使得用于在NR系统中使用的同步信号(SS)块的子载波间隔根据频带被定义使得使用SS块的所定义的子载波间隔能够在NR系统中有效地执行时间同步和频率同步。
SS块的大子载波间隔可以指在相对应的频带中发送的数据信道的频率带宽是非常大的。在这种情况下，由于CP长度与子载波间隔成反比例地缩短，因此TA值的基本单元(TTA)可以根据SS块的子载波间隔来配置。在这种情况下，TTA可以与SS块的子载波间隔成反比例例地确定，或者可以基于根据SS块的子载波间隔预定义的规则来确定。如有必要，根据一个实施例，TTA也可以被确定为任意值。
例如，假设SS块的子载波间隔被设置为15kHz，Ts可以是1/30.72MHz，以及TTA可以是4TS。此外，假设SS块的子载波间隔被设置为120kHz，Ts可以是1/(8×30.72MHz)，并且TTA可以是4Ts。在上述示例中，假设Ts被设置为固定值，用于在“TTA＝N×Ts”中使用的N的值可以基于Ts值进行缩放。也就是说，假设Ts值被固定为“1/(16×30.72MHz)”，当SS块的子载波间隔是15kHz时，TTA可以是32Ts，而当SS块的子载波间隔是120kHz时，TTA可以是4Ts。
2.方法2：用于根据频带配置TA值的基本单元的方法
根据方法1中提出的详细方法，假设根据由基站(BS)管理和操作的载波频率，所有信道的子载波间隔是非常大的，使得SS块被定义为所有信道的代表性信道。然而，根据本领域技术人员已知的最新研究和讨论，NR系统可以在6GHz或更小的范围内具有5MHz的最小系统带宽，并且可以在6GHz或更高的范围内具有50MHz的最小系统带宽。
如果SS块的子载波间隔(即，SS块子载波间隔)被设置为15kHz，则意味着SS块的频带对应于约4MHz。因此，尽管用于在3GHz～6GHz频带中使用的SS块的子载波间隔被设置为15kHz，但是数据信道的子载波间隔可以是30kHz或60kHz。此外，随着子载波间隔的增加，CP长度减小。结果，当TTA基于SS块的其中子载波间隔SCS小的子载波间隔(SCS)来定义时，TA值的分辨率可能会大大降低。因此，更希望TA值的基本单元根据频带来配置。在这种情况下，频带可以指的是载波频带，也可以指的是通信标准中定义的频带号。
下表2示例性地图示根据相应的频带的SS块的子载波间隔、Ts值、和TTA值。
[表2]
频带 SS块的子载波间隔 T<sub>s</sub> T<sub>TA</sub>
300MHz～3GHz 15kHz 1/30.72MHz 4T<sub>s</sub>
3GHz～6GHz 15kHz 1/(2×30.72MHz) 4T<sub>s</sub>
6GHz～40GHz 120kHz 1/(8×30.72MHz) 4T<sub>s</sub>
40GHz～100GHz 120kHz 1/(16×30.72MHz) 4T<sub>s</sub>
参考表2，随着频带增大，TTA值减小。尽管使用了相同的SS块子载波间隔，但是TTA值在较高频带处可能是更小的值。此外，如果表2中所示的Ts被定义为固定值，为了便于描述，用于“TTA＝N×Ts”中使用的N值可以根据Ts值进行缩放。换句话说，假设Ts值被固定为“1/(16×30.72MHz)”，则表2中所示的TTA可以在表2的从上到下方向上依次改变为64Ts、32Ts、8Ts和4Ts。
3.方法3：用于根据RACH参数集配置TA值的基本单元的方法
在LTE或NR系统中，UE可以在初始接入期间初始尝试执行通过RACH前导的UL传输。在这种情况下，TA值可以设置为零“0”。“TA＝0”可以指示UE基于下行链路(DL)信号的接收时间来发送UL信号。在这种情况下，BS可以计算从UE发送的RACH前导信号的到达时间，并且可以通过RAR消息向UE发送基于RACH前导信号的到达时间配置的TA值。也就是说，通过RAR消息发送的TA值的分辨率可以由RACH前导信号的带宽来确定，并且RACH前导信号的带宽可以与RACH前导的子载波间隔成比例。因此，通过RAR消息发送的TA值的分辨率可以被用作TTA，其对应于通过TA命令发送的并且在UE的UL信号传输期间使用的TA值的基本单元。TTA可以与RACH前导的子载波间隔成反比例地确定，或者可以基于根据RACH前导的子载波间隔的预定义的规则来确定。可替选地，根据一个实施例，TTA还可以被设置为任意值。
下表3图示根据RACH前导的子载波间隔确定的TTA的示例。
[表3]
参考表3，TTA可以与RACH前导的子载波间隔成反比例地确定。此外，如果表3中所示的Ts被定义为固定值，为了便于描述，“TTA＝N×Ts”中使用的N值可以根据Ts进行缩放。例如，假设Ts值被定义为固定值“1/491.52MHz”，则表3中所示的TTA可以在表3的从上到下方向上依次改变为128Ts、64Ts、32Ts、16Ts。
4.方法4：用于根据数据信道的默认参数集配置TA值的基本单元的方法
如上所述，NR系统可以支持单个系统内的各种参数集。例如，NR系统可以在单个系统中同时支持具有15kHz～60kHz的不同子载波间隔的数据信道(例如，PDSCH、PUSCH等)。然而，尽管NR系统同时支持具有不同子载波间隔的数据信道，但是在UE间共同使用的公共信号或UE到UE的连接建立之前使用的一些信道(例如SS块、RACH等)的子载波间隔可能不可避免地仅被固定为一个值。在这种情况下，假设诸如SS块或RACH的信号的参数集被用作参考信道或参考信号，TA分辨率可能会极度地被劣化或被增加。在这种情况下，参考信道或参考信号可以指的是要用于TA测量的信道或信号。
根据最新的研究或讨论，NR系统中还没有定义数据信道的默认参数集。然而，假设定义了数据信道的默认参数集，则数据信道的默认参数集可以用作用于决定TTA值的参考值。这意味着TTA值能够根据数据信道的默认参数集来确定。可替选地，根据类似于数据信道的默认参数集的概念，用于广播信道(例如，剩余最小系统信息(RMSI)、其他系统信息(OSI)、或寻呼)的传输的PDSCH的参数集或用于RACH消息3(RACHmsg3)的传输的PUSCH的参数集也可以用作用于决定TTA值的参考值。假设PDSCH参数集或PUSCH参数集被用作用于决定TTA值的参考值，这意味着根据需要TTA值也可以根据PDSCH参数集或PUSCH参数集来配置。在这种情况下，TTA值可以与数据信道的默认参数集的子载波间隔成比例地确定，或者可以基于根据数据信道的默认参数集的子载波间隔的预定义的规则来确定。可替选地，根据需要，TTA值也可以根据一个实施例被设置为任意值。
以下表4图示根据RMSI参数集配置的示例性TTA值。
[表4]
RMSI的子载波间隔 T<sub>s</sub> T<sub>TA</sub>
15kHz 1/30.72MHz 4T<sub>s</sub>
30kHz 1/(2×30.72MHz) 4T<sub>s</sub>
60kHz 1/(8×30.72MHz) 4T<sub>s</sub>
120kHz 1/(16×30.72MHz) 4T<sub>s</sub>
参考表4，作为广播信道的示例，可以根据RMSI子载波间隔将TTA设置为不同的值，并且可以与RMSI子载波间隔成反比例地确定TTA。此外，如果表4中所示的Ts被定义为固定值，为了便于描述，用于“TTA＝N×Ts”中使用的N值可以根据Ts值进行缩放。例如，假设Ts值固定为“1/491.52MHz”，则表4中所示的TTA可以在表4的从上到下方向上依次改变为64Ts、32Ts、16Ts、8Ts。
5.方法5：用于通过系统信息配置TA值的基本单元的方法
如上所述，NR系统可以在单个系统中同时支持具有15kHz～60kHz的不同子载波间隔的数据信道。在这种情况下，在UE间共同使用的公共信号或UE到UE的连接建立之前使用的一些信道(例如，SS块、RACH等)的子载波间隔可能不代表由连接的BS需要的优选子载波间隔。在这种情况下，BS可以通过系统信息直接配置TTA值。此外，BS可以配置优选的SCS或支持的最大SCS，并且还可以根据优选的SCS或支持的最大SCS来配置TTA值。如果UE被分配了多个载波或多个带宽部分，则UE可以通过UE特定消息接收用于每个载波的系统信息或用于每个带宽部分的系统信息，使得TTA值可以每载波或每带宽部分进行配置。
6.方法6：用于根据为每UE配置的数据信道的参数集或根据用于TA测量的参考信道的参数集来配置TA值的基本单元的方法
上述方法1～5假设基于RAR消息的TA值的基本单元与在连接模式下接收的TA命令的TA值的基本单元相同。因此，方法1～5的概念已经被设计成使得TTA在所有UE使用相同的子载波间隔的假设下被配置。在方法1～5中，如果所有UE不使用相同的子载波间隔，则TTA值可以基于由BS当前支持的最大子载波间隔来确定，以便实现有效的定时对准。
假设基于RAR消息的TA值的基本单元与在连接模式下接收的TA命令的TA值的基本单元相同，则TA分辨率可能会根据UE而劣化，或者有必要增加用于发送TA值的比特的数目以支持最大子载波间隔。
为了解决上述问题，方法6提供了一种用于根据每UE配置的数据信道的参数集或根据TA测量的参考信道的参数集来配置TA值的基本单元的方法。此外，方法6可以包括用于允许通过RAR消息接收的TA值的基本单元不同于在连接模式下通过TA命令接收的TA值的基本单元的方法。
例如，如果UE处于空闲模式(即，在UE完成连接建立之前)，可以使用方法1～5来配置TTA。
然而，如果UE处于连接模式(即，在UE完成连接建立之后)，UE可以配置数据信道(例如，PDSCH或PUSCH)的SCS或用于TA测量的参考信道(例如，SRS)的SCS，并且可以基于数据信道的SCS或用于TA测量的参考信道的SCS来确定TTA值。此外，如果DL子载波间隔不同于UL子载波间隔，则可以基于UL子载波间隔来确定TTA。
此外，如果UE被分配了多个载波或多个带宽部分，并且使用所分配的载波或带宽部分进行操作，则数据信道的子载波间隔可以根据相应的分配的载波以不同的方式被应用。在这种情况下，方法1、3、4和5可能难以在所有载波中相同地使用，并且更优选的是，不同的TTA值应用于各个载波。(在下文中，为了描述方便，术语“载波”可以指的是在一个载波中使用的带宽部分)在这种情况下，TTA可以基于所分配的数据信道的SCS来决定，或者可以通过连接建立消息来直接决定。可替选地，根据一个实施例，在连接建立过程之前配置的TTA值也可以根据需要被连续使用。
在方法1～5中，TA值关于单个频带可能具有相同的TA分辨率。因此，当UE将通过RAR消息接收到的TA值存储在存储器中并然后接收在连接模式下被决定为相对值的TA值时，UE可以使用加法或减法运算，其使用在存储器中存储的TA值，而不使用缩放处理。
相比之下，在方法6中，UE必须根据数据信道的子载波间隔(SCS)调整通过RACH过程配置的TA值，然后必须使用调整后的TA值。因此，如果UE存储通过RAR消息接收的TA值并决定了数据信道的SCS，则UE可以将在存储器中存储的TA值移动与SCS的比率相对应的预定值。在这种情况下，关于存储器的1-比特分辨率可以是对应于RAR消息的TTA。
根据另一个实施例，UE可以根据频带或由系统支持的最大SCS来确定存储器的位分辨率。根据存储器的位分辨率，UE可以对通过RAR消息接收的TA值或在连接模式下通过TA命令接收的TA值执行缩放，并然后可以将缩放后的TA值存储在存储器中。
用于决定用于在通过多个频带操作的系统中使用的TA值的基本单元的方法
下面将详细描述如何将上述用于配置TA值的基本单元的方法应用于能够通过多个频带提供服务的通信系统。例如，在使用LTE系统的情况下，能够通过多个频带提供服务的通信系统可以包括载波聚合的概念。NR系统可以包括载波聚合的概念或多个带宽部分(即，多带宽部分)的概念。也就是说，在UE被分配多个频带并且各个频带具有用于配置TA值的基本单元的不同参考信道的条件下，下文将详细描述在上述条件下用于确定TA值的基本单元的方法。在这种情况下，假设TA命令仅通过分配给UE的多个频带中的一个频带发送，所有频带在下文中将被组合称为TA组(TAG)。
为了便于描述，尽管TA值的基本单元是分配给UE的数据信道的SCS或用于TA测量的SRS的SCS，但是在不脱离本公开的范围或精神的情况下，所有前述参考信道的子载波间隔值也可以应用于本公开。
TA值的基本单元可以基于从多个信道中发送TA命令的频带(即，参考信道)的SCS来确定。如果UE接收到TA命令，则可以基于接收到的TA命令来确定TA值。在这种情况下，TA值可以被计算为绝对时间，或者也可以被计算为根据由UE决定的基本单元(例如，采样的数目)调整的UE调整值。所决定的TA值可以应用于所有频带。
为了有助于BS的TA测量，如果UE向BS发送诸如SRS的信道，则UE可以通过经由能够至少发送TA命令的频带发送SRS来帮助BS的TA测量。然而，本公开的范围或精神不限于此。根据一个实施例，BS可以响应于BS负载或TA值测量的准确性，直接配置对SRS传输所需的频带。
如果用于配置TA值的基本单元的频带以小子载波间隔(SCS)操作，并且TA值的基本单元根据该小SCS来决定，则TA值的基本单元可能会极大地增加。因此，在操作SCS大而时隙长度短的频带中，TA被用作比时隙长度更大的单元，符号之间可能会发生干扰。
为了解决上述问题，可以基于根据在被分配为用于决定TA值的基本单元的参考的若干个频带中的参考信道的SCS(或者，CP长度的倒数作为子载波间隔对应值)处于最高值的频带的SCS来确定TA值的基本单元。一旦接收到TA命令，UE可以基于接收到的TA命令来决定TA值，并且可以将所决定的TA值应用于所有频带。在这种情况下，参考信道可以包括如上所述的各种信道或信号。
例如，如果若干个频带被分配给UE，则因为UE已经进入连接模式，所以优选将TA所应用的PUSCH/PUCCH或SRS用作参考信道。因此，从UL信道被分配到的若干个频带中，PUSCH/PUCCH的SCS或SRS的SCS处于最高值的信道/信号可以被设置为参考信道，并且参考信道的SCS可以被用作用于确定TA值的基本单元的参考值。如果参考信道的SCS被用作用于确定TA值的基本单元的参考值，则意味着TA值的基本单元能够基于参考信道的SCS来配置。
此外，在使用其中没有分配UL信道的频带的情况下，TA值的基本单元可以基于PDSCH/PDCCH信道的SCS来配置。在使用其中分配了UL信道的频带的情况下，TA值的基本单元可以基于PUSCH/PUCCH或SRS的子载波间隔(SCS)中的最高值来配置。
可替选地，在其中没有分配UL信道的频带中，TA值的基本单元也可以根据需要在后续过程中考虑UL信道分配的可能性来配置。例如，对于其中未分配UL信道的频带，TA值的基本单元可以基于方法1至4中所示的给定信道的SCS来配置。对于其中分配了UL信道的频带，PUSCH/PUCCH或SRS的SCS值中的最高值可以被配置为TA值的基本单元。
可替选地，即使在没有分配UL信道时，考虑到后续过程中UL信道分配的可能性，关于所有配置频带的TA值的基本单元可以基于方法1至4中所示给定信道的SCS值中的最高值来配置。
为了有助于BS的TA测量，如果UE向BS发送诸如SRS的信道，则可能优选的是，UE通过被确定为参考信道的频带发送SRS。然而，根据一个实施例，可以存在具有相同SCS的多个信道，并且BS可以考虑BS负载或TA测量的准确性来直接配置用于SRS传输的频带。
图7是图示用于对基于采样的数目计算的TA值应用下取整或上取整操作的示例性方法的概念图。
如果不同的采样频率在相应的频带中操作，并且如果UE基于采样的数目计算从TA命令接收的TA值并应用所计算的TA值，则UE可以根据每个采样频率对从TA命令接收的TA值进行缩放，可以基于采样数目对缩放后的TA值进行转换，并且可以使用转换结果值。在这种情况下，如果基于采样的数目的转换结果值不对应于关于采样时间的整数，则UE可以使用最接近的整数。在这种情况下，UE可以根据需要使用下取整或上取整操作，以便使用最接近的整数。例如，如图7所示，假设TA值的基本单元可以被设置为16Ts，并且由UE通过TA命令接收的TA值是4Ts，则UE可以应用通过下取整操作获得的TA值。在这种情况下，由于4Ts小于对应于16Ts的1/2的8Ts，所应用的TA值可以为零“0”。因此，UE可以在不调整UL发送时间点的情况下发送UL信号。如果由UE通过TA命令接收到的TA值是10Ts，则10Ts高于对应于16Ts的1/2的8Ts，使得16Ts可以用作使用上取整操作的TA值，并且UE可以将UL发送时间点调整16Ts，然后在调整后的发送时间点发送UL信号。
根据另一个实施例，上取整或下取整操作也可以应用于这种TA计算。例如，假设TA值的基本单元被设置为16Ts，并且TA值使用上取整操作来计算，当由UE通过TA命令接收的TA值被设置为4Ts或10Ts时，根据上取整操作，16Ts可以被用作TA值。
相比之下，假设TA值被改变为绝对值，并且使用所得的绝对值，UE可以使用基于已经用于每个频带的操作单元而改变的绝对值将不同的TA值应用于各个频带。
关于级联的微时隙的UE操作的考虑
同时，为了在通信系统的数据发送/接收过程期间通过(或增加)数据接收(Rx)区域，可以在通信系统中使用一种用于以分组与多个时隙级联的方式执行分组传输的方法。在这种情况下，在每个时隙内，可以发送用于信道估计的参考信号(RS)，以从接收到的信号中解调或恢复数据，UE可以使用RS执行信道估计，并且可以使用RS接收信号。在这种情况下，如果发射器(例如，UE)在级联的时隙的中间位置将当前频率突然改变到另一频率或执行时间跟踪，则从接收器(例如，BS)的角度来看，可以改变对应于每个时隙的信道的特性。因此，考虑到上述情况，在每个时隙中估计的信道通常仅应用于所估计的时隙，而不应用于后续或先前的时隙。
如果在LTE或NR系统中出现对分组传输的请求，则LTE或NR系统旨在定义微时隙以及使用该微时隙提供低延迟服务，在微时隙中用于数据传输的数据信道具有短时隙以便减少对数据传输所需的时间延迟。由于微时隙具有短时隙长度，因此时隙之间的时间上的间隔很小。然而，如果RS每时隙都传输，则开销的比率可能会大大增加。结果，当使用级联的时隙执行数据传输时，许多开发者和公司正在对各种方法进行深入研究，以允许已经在一个时隙中传输的RS在随后的或先前的时隙中连续使用，而不需要为每个时隙发送RS。
如上所述，假设RS由若干个时隙共享，如果发射器在级联的时隙的边界位置处执行时间跟踪，则接收器不识别发射器的这种时间跟踪，接收器在其中RS已经被发送的时隙处执行信道估计，以及接收器将信道估计结果应用于连续的时隙，使得数据接收性能可能大大劣化。为了解决上述问题，本公开提供了一种用于允许UE接收TA命令以及应用通过TA命令接收的TA值的方法，其详细描述如下。
首先，如果通过在用于接收TA命令并向UE的发射器应用通过TA命令接收到的TA值的过程中共享RS来为UE分配级联的微时隙，则UE可以不将TA值应用于级联的微时隙的发送，以便决定发射器的发送时间点。在级联的微时隙的发送完成之后，UE可以在任意时间点使用TA值作为发射器的参数。此外，尽管TA值的应用开始处的时间是预定义的，但是UE可以延迟TA值，并且可以使用所延迟的TA值。因此，UE能够毫无问题地接收发送(Tx)的分组。
其次，已经发送TA命令的BS和配置为接收TA命令并将TA值应用于接收到的TA命令的UE可以预定义将应用TA值的TA应用时间。如果尝试发送级联的微时隙，则TA值的准确应用是可能的。因此，BS可以精确地将TA值应用于信道估计值，使得所得值可以应用于数据接收过程。在这种情况下，TA值将被应用于微时隙发送的特定时间可以以用于定义微时隙的时隙或符号(例如，用于OFDM系统中使用的OFDM符号)为单元进行定义。
可替选地，为了防止UE操作变得复杂，TA应用时间可以基于比微时隙的时隙单元更大的单元来定义。此外，还可以使用一种限制方法，用于允许BS(发送TA命令)调度级联的微时隙的同时，避免TA值应用时间。如有必要，上述方法可以不应用于不共享RS的其他级联的微时隙的情况。
如上所述，延迟时间出现在TA命令的应用过程中，并且在具有这种延迟时间的部分期间接收额外的TA命令，使得最终要使用的所累积的TA值可以极大地增加。在这种情况下，如果一次性应用所累积的TA值，则BS的接收器在接收时间跟踪信息或者在数据接收中遇到意想不到的问题。为了防止这种问题的发生，所累积的TA值可以分割地应用于多个点。在这种情况下，可以基于由BS应用的预先配置的上/下限值或其他上/下限值来决定对多个点进行分类的参考。此外，UE可以基于所累积的TA值被任意应用，而不被应用于通过相应的TA命令接收的各个TA值。
图8是图示根据本公开的实施例的用于允许UE发送上行链路(UL)的方法的流程图。
参考图8，在步骤S800中，UE可以接收包括第一TA命令的随机接入响应(RAR)消息。
在步骤S810中，UE可以不仅基于在接收到RAR消息之后要初始发送的UL信道的子载波间隔，而且基于第一TA命令，来确定用于发送第一UL信号的第一TA值。
例如，TA值的基本单元可以基于在接收到RAR消息之后要初始发送的UL信道的子载波间隔来确定。在这种情况下，RACH消息3的子载波间隔可以通过RACH配置来对UE指示。第一TA值基于TA值的基本单元和第一TA命令来确定。当UE通过单个UL载波发送UL信号时，第一TA命令可以指的是在UE的空闲模式或连接模式期间由UE通过RAR接收的TA命令。此外，第一TA命令还可以指的是在UE的连接模式期间通过MAC CE接收的TA命令。在这种情况下，第一TA值可以与由第一TA命令指示的值成比例，并且可以与在接收到RAR消息之后要初始发送的UL信道的子载波间隔成反比例。
在接收到RAR消息之后要初始发送的UL信道在UE处于空闲模式时可以指的是“RACH消息3”，并且在UE处于连接模式时可以指的是PUSCH。
在步骤S820中，UE可以根据第一TA值发送第一UL信号。在这种情况下，根据第一TA值发送的第一UL信号可以包括在接收RAR消息之后要初始发送的UL信道。例如，处于空闲模式的UE可以根据第一TA值发送“RACH消息3”。
图9是图示用户设备(UE)和基站(BS)的配置的图。
根据本公开的UE 100可以包括收发器110、处理器120、和存储器130。UE 100的收发器110可以被称为射频(RF)单元或发送/接收模块。收发器110可以被配置为向外部设备发送各种信号、数据和信息以及从外部设备接收各种信号、数据和信息。可替选地，收发器110可以被划分成发射器和接收器。UE 100可以通过导线和/或无线地连接到外部设备。处理器120可以控制UE 100的整体操作，并且被配置为计算和处理用于UE 100向外部设备发送和从外部设备接收的信息。此外，处理器120可以被配置为执行UE 100的本发明中建议的操作。根据本公开的提议，处理器120还可以被配置为控制收发器110来发送数据或消息。存储器130可以在预定时间内存储所计算和所处理的信息等，并且可以由诸如缓冲器(未示出)的另一部件代替。
参考图9，根据本公开的BS 200可以包括收发器210、处理器220、和存储器230。如果BS 200与UE 100通信，则收发器210可以被称为发送/接收模块或射频(RF)单元。收发器210可以被配置为向外部设备发送各种信号、数据和信息以及从外部设备接收各种信号、数据和信息。BS 200可以通过有线和/或无线地连接到外部设备。收发器210也可以被划分成发射器和接收器。处理器220可以控制BS 200的整体操作，并且被配置为计算和处理用于BS200向外部设备发送和从外部设备接收的信息等。此外，处理器220可以被配置为执行BS200的本发明所建议的操作。根据本公开的提议，处理器220还可以被配置为控制收发器210来发送数据或消息给UE100或其他基站。存储器230可以在预定时间内存储所计算的和所处理的信息等，并且可以由诸如缓冲器(未示出)的另一部件代替。在接入网络中BS 200可以是eNB或gNB。
对于UE 100和BS 200的配置，可以独立地应用或实现本公开的各种实施例中描述的细节，从而同时应用两个或更多个实施例。为了简单起见，省略了冗余描述。
根据本公开的UE 100的处理器120可以控制收发器110接收包括第一TA命令的RAR消息，并且可以基于第一TA命令和在接收RAR消息之后要初始发送的UL信道的子载波间隔来确定用于发送UL信号的第一TA值。如上所述，当UE通过一个UL载波发送UL信号时，第一TA命令可以指的是在UE的空闲模式或连接模式期间要通过RAR接收的TA命令。在这种情况下，在接收RAR消息之后要初始发送的UL信道在UE处于空闲模式时可以指的是“RACH消息3”，并且在UE处于连接模式时可以包括PUSCH。例如，如果UE处于空闲模式，则UE可以通过RAR消息接收第一TA命令，并且可以基于由第一TA命令指示的值和TA值的基本单元来确定第一TA值。在这种情况下，TA值的基本单元可以基于“RACH消息3”的子载波间隔来确定。
当UE处于连接模式时，UE可以通过RAR消息或MAC CE接收第一TA命令。在这种情况下，通过MAC CE发送的第一TA命令可以指的是周期性地发送的TA命令，并且通过MAC CE发送的第一TA命令可以指示关于先前TA值的更新值。在这种情况下，可以基于TA值的基本单元和由第一TA命令指示的值来确定第一TA值。当UE处于连接模式时，TA值的基本单元可以基于在完成RAR之后要初始发送的PUSCH的子载波间隔来确定。此外，当UE通过MAC CE接收到第一TA命令时，可以通过将由第一TA命令指示的值应用于先前的TA值来确定第一TA值。
UE可以根据第一TA值控制收发器110发送第一UL信号。在这种情况下，根据第一TA值要发送的第一UL信号可以包括在接收到RAR消息之后要初始发送的UL信道。例如，处于空闲模式的UE可以根据第一TA值发送“RACH消息3”。
此外，如果UE被分配了多个UL带宽部分，则TA值的基本单元可以基于多个UL带宽部分的子载波间隔值中的最大值来确定。例如，UE可以接收包括第二TA命令的DL信道。在这种情况下，第二TA命令可以指的是当UE具有多个UL带宽部分时要从BS发送的TA命令。UE可以基于第二TA命令来确定用于发送第二UL信号的第二TA值。例如，可以基于TA值的基本单元和由第二TA命令指示的值来确定第二TA值。如果UE被分配了多个UL带宽部分，则TA值的基本单元可以被设置为多个UL频带中的PUSCH、PUCCH或SRS的SCS值中的最大SCS值。
此外，当在多个上行链路(UL)带宽部分中的具有比用于配置TA值的基本单元的SCS更小的SCS的UL带宽部分中发送UL信号时，第二TA值可以通过基于TA值的基本单元下取整TA相关信息来确定。
本公开的实施例可以通过各种手段来实现。例如，实施例可以通过硬件、固件、软件或它们的组合来实现。
当通过硬件实现时，根据本公开的实施例的方法可以被实施为一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个数字信号处理设备(DSPD)、一个或多个可编程逻辑设备(PLD)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等。
当由固件或软件实现时，根据本公开的实施例的方法可以被实施为执行上述功能或操作的装置、程序、或功能。软件代码可以被存储在存储器单元中并由处理器执行。存储器单元位于处理器的内部或外部，并且可以经过各种已知的方式向处理器发送数据和从处理器接收数据。
如前所述，已经给出了本公开的优选实施例的详细描述，使得本领域技术人员可以实现和执行本公开。虽然上面已经参考了本公开的优选实施例，但是本领域技术人员将理解的是，在本公开的范围内，可以对本公开进行各种修改和更改。例如，本领域技术人员可以以组合的方式使用前述实施例中描述的组件。因此，上述实施例将在所有方面被说明为说明性的而非限制性的。本公开的范围应当由所附权利要求及其法律等同物来确定，而不是由上述描述来确定，并且在所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化都旨在包含在其中。
工业适用性
本公开不仅适用于3GPP系统，还适用于包括IEEE 802.16x和802.11x系统的各种无线通信系统。此外，所提出的方法也可以应用于使用超高频带的毫米波通信系统。

Claims (10)

1.一种用于在无线通信系统中由用户设备(UE)发送上行链路信号的方法，所述方法包括：
接收包括第一定时提前(TA)命令的随机接入响应(RAR)消息；
基于所述第一TA命令和在接收到所述随机接入响应(RAR)消息之后要初始发送的上行链路信道的子载波间隔，来确定用于发送第一上行链路信号的第一定时提前(TA)值；以及
根据所述第一TA值发送所述第一上行链路信号。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
基于在接收到所述随机接入响应(RAR)消息之后要初始发送的所述上行链路信道的子载波间隔来确定定时提前(TA)值的基本单元，
其中，基于所述TA值的基本单元和所述第一TA命令来确定所述第一TA值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一TA值与由所述第一TA命令指示的值成比例，并且与所述子载波间隔成反比例。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
接收包括第二定时提前(TA)命令的下行链路信道；
基于所述第二TA命令来确定用于发送第二上行链路信号的第二TA值；以及
根据所述第二TA值来发送所述第二上行链路信号，
其中，如果所述UE具有多个上行链路带宽部分，则基于所述多个上行链路带宽部分的子载波间隔值中的最大值和所述第二命令来确定所述第二TA值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
当在所述多个上行链路带宽部分当中的具有小于用于确定所述第二TA值的子载波间隔的子载波间隔的上行链路带宽部分中发送所述第二上行链路信号时，通过基于TA值的基本单元下取整由所述第二TA命令指示的值，来确定所述第二TA值。
6.一种用于在无线通信系统中发送上行链路信号的用户设备(UE)，所述UE包括：
收发器；和
处理器；
其中，所述处理器被配置为：
控制所述收发器接收包括第一定时提前(TA)命令的随机接入响应(RAR)消息；
基于所述第一TA命令和在接收到所述随机接入响应(RAR)消息之后要初始发送的上行链路信道的子载波间隔，来确定用于发送第一上行链路信号的第一TA值；以及
根据所述第一TA值控制所述收发器发送所述第一上行链路信号。
7.根据权利要求6所述的UE，
其中，基于在接收到所述随机接入响应(RAR)消息之后要初始发送的所述上行链路信道的子载波间隔来确定定时提前(TA)值的基本单元，
其中，基于所述TA值的基本单元和所述第一TA命令来确定所述第一TA值。
8.根据权利要求6所述的UE，
其中，所述第一TA值与由所述第一TA命令指示的值成比例，并且与所述子载波间隔成反比例。
9.根据权利要求6所述的UE，
其中，所述处理器还被配置为：
控制所述收发器接收包括第二定时提前(TA)命令的下行链路信道；
基于所述第二TA命令来确定用于发送第二上行链路信号的第二TA值；以及
根据所述第二TA值发送所述第二上行链路信号，
其中，如果所述UE具有多个上行链路带宽部分，则基于所述多个上行链路带宽部分的子载波间隔值中的最大值和所述第二TA命令来确定所述第二TA值。
10.根据权利要求9所述的UE，其中：
当在所述多个上行链路带宽部分中的具有小于用于确定所述第二TA值的子载波间隔的子载波间隔的上行链路带宽部分中发送所述上行链路信号时，通过基于TA值的基本单元下取整由所述第二TA命令指示的值，来确定所述第二TA值。
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