CN110999490A - 在无线通信系统中发送或接收无线信号的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信系统，具体地，涉及一种方法及其设备，该方法包括以下步骤：从基站接收上行链路调度信息；以及根据上行链路调度信息重复地发送PUSCH，其中，当在PRACH传输间隙中执行PUSCH的重复传输时，PRACH传输间隙中的PUSCH的重复传输被至少部分地丢弃或延迟。

Description

在无线通信系统中发送或接收无线信号的方法和设备
技术领域
本公开涉及无线通信系统，更具体地，涉及一种发送/接收无线信号的方法和设备。无线通信系统包括基于窄带物联网(NB-IoT)的无线通信系统。
背景技术
无线通信系统已被广泛部署以提供诸如语音或数据的各种类型的通信服务。通常，无线通信系统是通过在多个用户之间共享可用系统资源(带宽、传输功率等)来支持多个用户的通信的多址系统。例如，多址系统包括码分多址(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。
发明内容
技术问题
本公开的一方面在于提供一种高效地发送和接收无线信号的方法和设备。
本领域技术人员将理解，可利用本公开实现的目的不限于上面具体描述的那些，可从以下详细描述更清楚地理解本公开可实现的上述和其它目的。
技术方案
在本公开的一方面，一种在无线通信系统中由UE发送信号的方法包括以下步骤：从基站(BS)接收上行链路调度信息；以及基于上行链路调度信息重复地发送物理上行链路共享信道(PUSCH)。当在物理随机接入信道(PRACH)传输间隙中重复地发送PUSCH时，PUSCH的重复传输的至少一部分被丢弃或延迟。
在本公开的另一方面，一种无线通信系统中的UE包括射频(RF)模块和处理器。处理器被配置为从基站(BS)接收上行链路调度信息，并且基于上行链路调度信息重复地发送PUSCH。当在PRACH传输间隙中重复地发送PUSCH时，PUSCH的重复传输的至少一部分被丢弃或延迟。
PRACH传输间隙可以是在小区中分配的重复PRACH传输周期之间定义的时间间隙。
当在PRACH传输间隙中重复地发送PUSCH时，PRACH传输间隙内的重复PUSCH传输的开始处的一个资源单元(RU)或时隙可被丢弃。
当在PRACH传输间隙中重复地发送PUSCH并且在重复PUSCH传输期间解调参考信号(DMRS)位于时隙的第一符号中时，PRACH传输间隙内的所有重复PUSCH传输可被丢弃。
当在PRACH传输间隙中重复地发送PUSCH并且在重复PUSCH传输期间DMRS位于时隙的第一符号中时，在PRACH传输间隙内重复PUSCH传输可被延迟一个RU或时隙。
PRACH可包括窄带PRACH(NPRACH)，并且PUSCH可包括窄带PUCCH(NPUCCH)。
无线通信系统可包括支持窄带物联网(NB-IoT)的无线通信系统。
有益效果
根据本公开，可在无线通信系统中高效地执行无线信号发送和接收。
本领域技术人员将理解，可利用本公开实现的效果不限于上面具体描述的那些，可从以下结合附图进行的详细描述更清楚地理解本公开的其它优点。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的进一步理解，并且被并入本申请并构成本申请的一部分，附图示出本公开的实施方式并与说明书一起用于说明本公开的原理。
图1是示出作为示例性无线通信系统的第3代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(-advanced)(LTE(-A))中使用的物理信道以及使用其的信号传输方法的图。
图2是示出无线电帧结构的图。
图3是示出下行链路时隙的资源网格的图。
图4是示出下行链路(DL)子帧结构的图。
图5是示出LTE(-A)中使用的上行链路(UL)子帧的结构的图。
图6是示出自包含子帧结构的图。
图7是示出为3GPP新无线电接入技术(NR)定义的帧结构的图。
图8是示出10MHz的LTE带宽中的带内锚载波的布置的图。
图9是示出在频分双工(FDD)LTE系统中发送窄带物联网(NB-IoT)物理DL信道/信号的位置的图。
图10是示出在带内模式下用于NB-IoT信号和LTE信号的资源分配的图。
图11是示出多载波调度的图。
图12是示出UL信号传输之间的冲突的图。
图13是示出适用于本公开的基站(BS)和用户设备(UE)的框图。
具体实施方式
本公开的实施方式适用于诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、正交频分多址(OFDMA)和单载波频分多址(SC-FDMA)的各种无线接入技术。CDMA可被实现为诸如通用地面无线电接入(UTRA)或CDMA2000的无线电技术。TDMA可被实现为诸如全球移动通信系统(GSM)/通用分组无线电服务(GPRS)/增强数据速率GSM演进(EDGE)的无线电技术。OFDMA可被实现为诸如电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(无线保真(Wi-Fi))、IEEE 802.16(全球微波接入互操作性(WiMAX))、IEEE 802.20和演进UTRA(E-UTRA)的无线电技术。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。第3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，其针对下行链路采用OFDMA，针对上行链路采用SC-FDMA。LTE高级(LTE-A)演进自3GPP LTE。尽管为了清晰，集中于3GPP LTE/LTE-A给出以下描述，这仅是示例性的，因此不应被解释为限制本公开。
在无线通信系统中，用户设备(UE)通过下行链路(DL)从基站(BS)接收信息，并且通过上行链路(UL)向BS发送信息。由BS和UE发送和接收的信息包括数据和各种控制信息，并且根据由UE和BS发送和接收的信息的类型/用途包括各种物理信道。
图1示出3GPP LTE(-A)中所使用的物理信道以及使用这些物理信道的信号传输方法。
当通电时或者当UE初始进入小区时，在步骤S101中UE执行涉及与BS的同步的初始小区搜索。为了初始小区搜索，UE与BS同步并通过从BS接收主同步信道(P-SCH)和辅同步信道(S-SCH)来获取诸如小区标识符(ID)的信息。然后，UE可在物理广播信道(PBCH)上从小区接收广播信息。此外，UE可在初始小区搜索期间通过接收下行链路参考信号(DL RS)来检查下行链路信道状态。
在初始小区搜索之后，在步骤S102中UE可通过接收物理下行链路控制信道(PDCCH)并基于PDCCH的信息接收物理下行链路共享信道(PDSCH)来获取更具体的系统信息。
在步骤S103至S106中UE可执行随机接入过程以接入BS。为了随机接入，UE可在物理随机接入信道(PRACH)上向BS发送前导码(S103)并在PDCCH以及与PDCCH对应的PDSCH上接收对前导码的响应消息(S104)。在基于竞争的随机接入的情况下，UE可通过进一步发送PRACH(S105)并接收PDCCH以及与PDCCH对应的PDSCH(S106)来执行竞争解决过程。
在前述过程之后，UE可接收PDCCH/PDSCH(S107)并发送物理上行链路共享信道(PUSCH)/物理上行链路控制信道(PUCCH)(S108)，作为一般下行链路/上行链路信号传输过程。从UE发送到BS的控制信息被称为上行链路控制信息(UCI)。UCI包括混合自动重传和请求确认/否定确定(HARQ-ACK/NACK)、调度请求(SR)、信道状态信息(CSI)等。CSI包括信道质量指示符(CQI)、预编码矩阵指示符(PMI)、秩指示符(RI)等。尽管通常在PUCCH上发送UCI，但是当需要同时发送控制信息和业务数据时，UCI可在PUSCH上发送。另外，可根据网络的请求/命令通过PUSCH非周期性地发送UCI。
图2示出无线电帧结构。逐子帧地执行上行链路/下行链路数据分组传输。子帧被定义为包括多个符号的预定时间间隔。3GPP LTE支持适用于频分双工(FDD)的类型1无线电帧结构和适用于时分双工(TDD)的类型2无线电帧结构。
图2的(a)示出类型1无线电帧结构。在时域中下行链路子帧包括10个子帧，各个子帧包括2个时隙。用于发送子帧的时间被定义为传输时间间隔(TTI)。例如，各个子帧具有1ms的持续时间，并且各个时隙具有0.5ms的持续时间。时隙在时域中包括多个OFDM符号并且在频域中包括多个资源块(RB)。由于在3GPP LTE中下行链路使用OFDM，所以OFDM符号表示符号周期。OFDM符号可被称为SC-FDMA符号或符号周期。作为资源分配单元的RB可包括一个时隙中的多个连续的子载波。
包括在一个时隙中的OFDM符号的数量可取决于循环前缀(CP)配置。CP包括扩展CP和正常CP。例如，当OFDM符号利用正常CP配置时，包括在一个时隙中的OFDM符号的数量可为7。当OFDM符号利用扩展CP配置时，一个OFDM符号的长度增加，因此包括在一个时隙中的OFDM符号的数量比正常CP的情况下少。在扩展CP的情况下，分配给一个时隙的OFDM符号的数量可为6。当信道状态不稳定时(例如，UE高速移动的情况)，扩展CP可用于减小符号间干扰。
当使用正常CP时，由于一个时隙具有7个OFDM符号，所以一个子帧包括14个OFDM符号。各个子帧中至多前三个OFDM符号可被分配给PDCCH，剩余OFDM符号可被分配给PDSCH。
图2的(b)示出类型2无线电帧结构。类型2无线电帧包括2个半帧。各个半帧包括4(5)个正常子帧和10个特殊子帧。根据UL-DL配置，正常子帧用于上行链路或下行链路。子帧包括2个时隙。
表1示出根据UL-DL配置的无线电帧中的子帧配置。
[表1]
Figure BDA0002388888630000051
在表1中，D表示下行链路子帧，U表示上行链路子帧，S表示特殊子帧。特殊子帧包括DwPTS(下行链路导频时隙)、GP(保护周期)和UpPTS(上行链路导频时隙)。DwPTS用于UE中的初始小区搜索、同步或信道估计，UpPTS用于BS中的信道估计和UE中的上行链路传输同步。GP消除由UL和DL之间的DL信号的多径延迟导致的UL干扰。
无线电帧结构仅是示例性的，包括在无线电帧中的子帧的数量、包括在子帧中的时隙的数量和包括在时隙中的符号的数量可变化。
图3示出下行链路时隙的资源网格。
参照图3，下行链路时隙在时域中包括多个OFDM符号。尽管在图中一个下行链路时隙可包括7个OFDM符号并且一个资源块(RB)可在频域中包括12个子载波，但是本公开不限于此。资源网格上的各个元素被称为资源元素(RE)。一个RB包括12×7个RE。下行链路时隙中所包括的RB的数量NRB取决于下行链路发送带宽。上行链路时隙的结构可与下行链路时隙的结构相同。
图4示出下行链路子帧结构。
参照图4，位于子帧内的第一时隙的前部的最多三个(四个)OFDM符号对应于分配有控制信道的控制区域。剩余OFDM符号对应于分配有物理下行链路共享信道(PDSCH)的数据区域。数据区域的基本资源单元是RB。LTE中所使用的下行链路控制信道的示例包括物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理混合ARQ指示符信道(PHICH)等。PCFICH在子帧的第一OFDM符号处发送，并且承载关于子帧内用于控制信道的传输的OFDM符号的数量的信息。PHICH是上行链路传输的响应，并且承载HARQ确认(ACK)/否定确认(NACK)信号。通过PDCCH发送的控制信息被称为下行链路控制信息(DCI)。DCI包括上行链路或下行链路调度信息或者用于任意UE组的上行链路发送功率控制命令。
通过PDCCH发送的控制信息被称为下行链路控制信息(DCI)。用于上行链路的格式0、3、3A和4和用于下行链路的格式1、1A、1B、1C、1D、2、2A、2B和2C被定义为DCI格式。信息字段类型、信息字段的数量、各个信息字段的比特数等取决于DCI格式。例如，根据需要，DCI格式选择性地包括诸如跳频标志、RB指派、MCS(调制编码方案)、RV(冗余版本)、NDI(新数据指示符)、TPC(发送功率控制)、HARQ进程号、PMI(预编码矩阵指示符)确认的信息。因此，与DCI格式匹配的控制信息的大小取决于DCI格式。任意DCI格式可用于发送两种或更多种类型的控制信息。例如，DCI格式0/1A用于承载使用标志字段彼此区分的DCI格式0或DCI格式1。
PDCCH可承载下行链路共享信道(DL-SCH)的传输格式和资源分配、上行链路共享信道(UL-SCH)的资源分配信息、关于寻呼信道(PCH)的寻呼信息、关于DL-SCH的系统信息、关于诸如PDSCH上发送的随机接入响应的上层控制消息的资源分配的信息、关于任意UE组内的各个UE的Tx功率控制命令的集合、Tx功率控制命令、关于IP语音(VoIP)的激活的信息等。可在控制区域内发送多个PDCCH。UE可监测多个PDCCH。PDCCH在一个或多个连续的控制信道元素(CCE)的聚合上发送。CCE是用于基于无线电信道的状态向PDCCH提供编码速率的逻辑分配单元。CCE对应于多个资源元素组(REG)。PDCCH的格式和可用PDCCH的比特数根据CCE的数量来确定。BS根据要发送给UE的DCI来确定PDCCH格式，并且将循环冗余校验(CRC)附接到控制信息。根据PDCCH的所有者或用途，利用唯一标识符(称为无线电网络临时标识符(RNTI))对CRC进行掩码。如果PDCCH用于特定UE，则UE的唯一标识符(例如，小区RNTI(C-RNTI))可被掩码到CRC。另选地，如果PDCCH用于寻呼消息，则寻呼标识符(例如，寻呼RNTI(P-RNTI))可被掩码到CRC。如果PDCCH用于系统信息(更具体地，系统信息块(SIB))，则系统信息RNTI(SI-RNTI)可被掩码到CRC。当PDCCH用于随机接入响应时，随机接入-RNTI(RA-RNTI)可被掩码到CRC。
PDCCH承载称作DCI的消息，其包括资源指派信息以及用于UE或UE组的其它控制信息。通常，可在子帧中发送多个PDCCH。各个PDCCH使用一个或更多个CCE来发送。各个CCE对应于4个RE的9个集合。4个RE被称为REG。4个QPSK符号被映射到一个REG。分配给参考信号的RE不包括在REG中，因此OFDM符号中的REG的总数取决于是否存在小区特定参考信号。REG(即，基于组的映射，各个组包括4个RE)的概念用于其它下行链路控制信道(PCFICH和PHICH)。即，REG用作控制区域的基本资源单元。如表2所示支持4种PDCCH格式。
[表2]
PDCCH格式 CCE的数量(n) REG的数量 PDCCH比特数
0 1 9 72
1 2 8 144
2 4 36 288
3 5 72 576
CCE被顺序地编号。为了简化解码处理，可使用与n的倍数一样多的CCE来开始具有包括n个CCE的格式的PDCCH的传输。用于发送特定PDCCH的CCE的数量由BS根据信道条件来确定。例如，如果PDCCH用于具有高质量下行链路信道(例如，靠近BS的信道)的UE，则可仅使用一个CCE进行PDCCH传输。然而，对于具有较差信道(例如，靠近小区边缘的信道)的UE，可使用8个CCE进行PDCCH传输以便获得足够的鲁棒性。另外，可根据信道条件来控制PDCCH的功率级别。
LTE为各个UE定义可设置PDCCH的有限集合的CCE位置。UE需要监测以便检测分配给其的PDCCH的有限集合的CCE位置可被称为搜索空间(SS)。在LTE中，SS具有取决于PDCCH格式的大小。单独地定义UE特定搜索空间(USS)和公共搜索空间(CSS)。USS依据UE来设定，CSS的范围被用信号通知给所有UE。对于给定UE，USS和CSS可能交叠。在相对于特定UE的相当小的SS的情况下，当在SS中分配一些CCE位置时，不存在剩余CCE。因此，BS可能无法找到将在给定子帧内将PDCCH发送给可用UE的CCE资源。为了使这种阻塞持续到下一子帧的可能性最小化，对USS的起始点应用UE特定跳频序列。
表3示出CSS和USS的大小。
[表3]
Figure BDA0002388888630000081
为了将基于盲解码处理的数量的盲解码的计算负荷控制到适当水平，UE不需要同时搜索所有定义的DCI格式。通常，UE在USS中总是搜索格式0和1A。格式0和1A具有相同的大小并且通过消息中的标志来彼此区分。UE可能需要接收附加格式(例如，根据BS所设定的PDSCH传输模式，格式1、1B或2)。UE在CSS中搜索格式1A和1C。此外，UE可被设定为搜索格式3或3A。格式3和3A具有与格式0和1A相同的大小，并且可通过利用UE特定标识符以外的不同(公共)标识符对CRC进行加扰来彼此区分。下面列出根据传输模式(TM)的PDSCH传输方案和DCI格式的信息内容。
传输模式(TM)
●传输模式1：从单个基站天线端口的传输
●传输模式2：发送分集
●传输模式3：开环空间复用
●传输模式4：闭环空间复用
●传输模式5：多用户MIMO(多输入多输出)
●传输模式6：闭环秩1预编码
●传输模式7：单天线端口(端口5)传输
●传输模式8：双层传输(端口7和8)或单天线端口(端口7或8)传输
●传输模式9：通过最多8层(端口7至14)的传输或单天线端口(端口7或8)传输
DCI格式
●格式0：对PUSCH传输的资源许可
●格式1：单码字PDSCH传输的资源指派(传输模式1、2和7)
●格式1A：单码字PDSCH的资源指派的紧凑信令(所有模式)
●格式1B：使用秩1闭环预编码的PDSCH的紧凑资源指派(模式6)
●格式1C：PDSCH(例如，寻呼/广播系统信息)的甚紧凑资源指派
●格式1D：使用多用户MIMO的PDSCH的紧凑资源指派(模式5)
●格式2：用于闭环MIMO操作的PDSCH的资源指派(模式4)
●格式2A：用于开环MIMO操作的PDSCH的资源指派(模式3)
●格式3/3A：具有2比特/1比特功率调节的PUCCH和PUSCH的功率控制命令图5示出LTE(-A)中使用的上行链路子帧的结构。
参照图5，子帧500由两个0.5ms时隙501组成。假设正常循环前缀(CP)的长度，各个时隙由7个符号502组成，并且一个符号对应于一个SC-FDMA符号。资源块(RB)503是与频域中的12个子载波和时域中的一个时隙对应的资源分配单元。LTE(-A)的上行链路子帧的结构被大致分成数据区域504和控制区域505。数据区域是指用于诸如发送到各个UE的语音、分组等的数据的传输的通信资源，并且包括物理上行链路共享信道(PUSCH)。控制区域是指用于上行链路控制信号(例如，来自各个UE的下行链路信道质量报告、对下行链路信号的接收ACK/NACK、上行链路调度请求等)的传输的通信资源，并且包括物理上行链路控制信道(PUCCH)。探测参考信号(SRS)通过一个子帧中在时间轴上位于最后的SC-FDMA符号发送。发送到同一子帧的最后SC-FDMA的多个UE的SRS可根据频率位置/顺序来区别。SRS用于将上行链路信道状态发送到eNB，并且根据由高层(例如，RRC层)设定的子帧周期/偏移周期性地发送或者应eNB的请求非周期性地发送。
为了使数据传输延迟最小化，在下一代无线电接入技术(RAT)中考虑自包含子帧。图6示出示例性自包含子帧结构。在图6中，阴影区域表示DL控制区域，黑色区域表示UL控制区域。没有标记的区域可用于DL数据传输或UL数据传输。在此结构中，在一个子帧中顺序地执行DL传输和UL传输以在该子帧中发送DL数据并接收对DL数据的UL ACK/NACK。结果，当发生数据传输错误时重发数据所花费的时间的减少可导致最终数据传输的延迟最小化。
可考虑至少以下四种子帧类型作为示例性自包含子帧类型。周期按时间顺序列举。
-DL控制区域+DL数据区域+保护周期(GP)+UL控制区域
-DL控制区域+DL数据区域
-DL控制区域+GP+UL数据区域+UL控制区域
-DL控制区域+GP+UL数据区域
PDFICH、PHICH和PDCCH可在DL控制区域中发送，PDSCH可在DL数据区域中发送。PUCCH可在UL控制区域中发送，PUSCH可在UL数据区域中发送。GP提供用于在eNB和UE处从传输模式切换到接收模式或从接收模式切换到传输模式的时间间隙。DL至UL切换时间的一些OFDM符号可被配置为GP。
在3GPP NR系统的环境中，可在为一个UE聚合的多个小区之间配置不同的OFDM参数集(例如，不同的子载波间距(SCS)以及因此不同的OFDM符号(OS)持续时间)。因此，包括相同数量的符号的时间资源(例如，SF、时隙或TTI)(为了方便，称为时间单元(TU))的(绝对时间)持续时间可为聚合的小区不同地设定。本文中，术语符号可覆盖OFDM符号和SC-FDMA符号。
图7示出用于3GPP NR的帧结构。在3GPP NR中，一个无线电帧包括10个子帧，各个子帧的持续时间为1ms，类似于LTE/LTE-A中的无线电帧(参见图2)。一个子帧包括一个或更多个时隙，并且时隙的长度随SCS变化。3GPP NR支持15KHz、30KHz、60KHz、120KHz和240KHz的SCS。时隙对应于图6的TTI。
从表4注意到，每时隙的符号数、每帧的时隙数和每子帧的时隙数根据SCS而变化。
[表4]
SCS(15*2^u) 每时隙的符号数 每帧的时隙数 每子帧的时隙数
15KHz(u＝0) 14 10 1
30KHz(u＝1) 14 20 2
60KHz(u＝2) 14 40 4
120KHz(u＝3) 14 80 8
240KHz(u＝4) 14 160 16
将描述窄带物联网(NB-IoT)。尽管为了方便基于3GPP LTE标准来描述NB-IoT，但以下描述也适用于3GPP NR标准。为此，一些技术配置在解释上可由其它代替(例如，LTE频带→NR频带并且子帧→时隙)。
NB-IoT支持三种操作模式：带内模式、保护带模式和独立模式。各个模式应用相同的要求。
(1)带内模式：LTE频带的一部分资源被分配给NB-IoT。
(2)保护带模式：使用LTE频带的保护频带，并且NB-IoT载波被布置为尽可能靠近LTE频带的边缘子载波。
(3)独立模式：GSM频带中的一些载波被分配给NB-IoT。
NB-IoT UE以100kHz为单位搜索锚载波以用于初始同步，并且在带内和保护带中锚载波的中心频率应该位于距100kHz信道栅格±7.5kHz内。此外，LTE物理资源块(PRB)中的中心6个PRB不被分配给NB-IoT。因此，锚载波可仅位于特定PRB中。
图8是示出在10MHz的LTE带宽中带内锚载波的布置的图。
参照图8，直流(DC)子载波位于信道栅格上。由于相邻PRB之间的中心频率间距为180kHz，所以PRB 4、9、14、19、30、35、40和45的中心频率位于距信道栅格±2.5kHz处。当带宽为20MHz时，适合于在锚载波上传输的PRB的中心频率位于距信道栅格±2.5kHz处，当带宽为3MHz、5MHz或15MHz时，适合于在锚载波上传输的PRB的中心频率位于距信道栅格±7.5kHz处。
在保护带模式下，给定10MHz和20MHz的带宽，与LTE系统的边缘PRB紧邻的PRB的中心频率位于距信道栅格±2.5kHz处。此外，给定3MHz、5MHz和15MHz的带宽，使用与距边缘PRB三个子载波对应的保护频带，因此锚载波的中心频率可位于距信道栅格±7.5kHz处。
在独立模式下，锚载波与100kHz信道栅格对准，并且包括DC载波的所有GSM载波可用作NB-IoT锚载波。
此外，NB-IoT可支持多个载波，并且带内和带内的组合、带内和保护带的组合、保护带和保护带的组合以及独立和独立的组合可用。
NB-IoT DL使用具有15kHz SCS的OFDMA。OFDMA提供子载波之间的正交性，以使得NB-IoT系统和LTE系统可平稳地共存。
对于NB-IoT DL，可提供诸如窄带物理广播信道(NPBCH)、窄带物理下行链路共享信道(NPDSCH)和窄带物理下行链路控制信道(NPDCCH)的物理信道，并且提供诸如窄带主同步信号(NPSS)、窄带主同步信号(NSSS)和窄带参考信号(NRS)的物理信号。
NPBCH将NB-IoT UE接入系统所需的最小系统信息，主信息块-窄带(MIB-NB)传送到NB-IoT UE。为了覆盖范围增强，NPBCH可总共重复地发送八次。MIB-NB的传输块大小(TBS)为34比特并且每640ms的TTI更新。MIB-NB包括关于操作模式、系统帧号(SFN)、超SFN、小区特定参考信号(CRS)端口的数量和信道栅格偏移的信息。
NPSS由长度11的Zadoff-Chu(ZC)序列和5的根索引组成。NPSS可由下式生成。
[式1]
Figure BDA0002388888630000121
符号索引l的S(l)可如表5所示定义。
[表5]
Figure BDA0002388888630000122
NSSS由长度131的ZC序列和诸如Hadamard序列的二进制加扰序列的组合组成。NSSS通过序列的组合将PCID指示给小区内的NB-IoT UE。
NSSS可由下式生成。
[式2]
Figure BDA0002388888630000123
应用于式2的变量可如下定义。
[式3]
n＝0，1，...131
n′＝n mod 131
m＝n modl28
Figure BDA0002388888630000124
Figure BDA0002388888630000125
二进制序列bq(m)可如表6所示定义，并且b0(m)至b3(m)表示128阶的Hadamard矩阵的列1、32、64和128。帧号nf的循环移位θf可由下式4定义。
[表6]
Figure BDA0002388888630000131
[式4]
Figure BDA0002388888630000132
在式4中，nf表示无线电帧号，mod表示模函数。
作为DL物理信道的解调所需的用于信道估计的参考信号，NRS按照与LTE中相同的方式生成。然而，NRS使用窄带-物理小区ID(NB-PCID)(或NCell ID或NB-IoT BS ID)作为初始值以用于初始化。通过一个或两个天线端口(p＝2000和2001)来发送NRS。
NPDCCH具有与NPBCH相同的传输天线配置并传送DCI。NPDCCH支持三种类型的DCI格式。DCI格式N0包括关于窄带物理上行链路共享信道(NPUSCH)的调度信息，DCI格式N1和N2包括NPDSCH调度信息。为了覆盖范围增强，NPDCCH可被重复地发送至多2048次。
NPDSCH用于发送诸如DL-SCH或寻呼信道(PCH)的传输信道的数据。NPDSCH具有680比特的最大TBS，并且为了覆盖范围增强，可重复地发送至多2048次。
图9是示出在FDD LTE系统中发送窄带NB-IoT物理DL信道/信号的位置的图。
参照图9，NPBCH在各个无线电帧的第一子帧中发送，NPSS在各个无线电帧的第六子帧中发送，NSSS在各个偶数帧的最后子帧中发送。NB-IoT UE获取频率同步、符号同步和帧同步，并通过同步信号(NPSS和NSSS)搜索504个PCID(即，BS ID)。LTS同步信号在6个PRB中发送，而NB-IoT同步信号在一个PRB中发送。
在NB-IoT中，UL物理信道包括窄带物理随机接入信道(NPRACH)和NPUSCH，并支持单音传输和多音传输。仅对15kHz的SCS支持多音传输，对3.5kHz和15kHz的SCS支持单音传输。在UL上，当SCS为15kHz时，维持与LTE系统的正交性，从而提供最优性能。然而，3.75kHzSCS可能破坏正交性，导致由于干扰而引起性能劣化。
图10示出NB-IoT中的示例性前导码传输。NPRACH前导码包括四个符号组，各个符号组包括CP和五个(SC-FDMA)符号。NPRACH仅支持具有3.75kHz SCS的单音传输，并提供长度为66.7μs和266.67μs的CP以支持不同的小区半径。各个符号组按以下跳跃图案经受跳频。承载第一符号组的子载波伪随机地确定。第二符号组跳跃一个子载波，第三符号组跳跃六个子载波，第四符号组跳跃一个子载波。在重复传输的情况下，重复地应用跳频过程。为了增强覆盖范围，NPRACH前导码可被重复地发送至多128次。
图11示出示例性NPUSCH格式。NPUSCH支持两种格式。NPUSCH格式1用于UL-SCH传输并具有1000比特的最大TBS。NPUSCH格式2用于诸如HARQ-ACK信令的UCI传输。NPUSCH格式1支持单音传输和多音传输，而NPUSCH格式2仅支持单音传输。在单音传输中，使用p/2二相相移键控(BPSK)和p/4四相相移键控(QPSK)以减小峰均功率比(PAPR)。NPUSCH可根据资源分配占据一个资源单元(RU)中的不同数量的时隙。RU是映射TB的最小资源单元，由时域中的NUL symb*NUL slots个连续SC-FDMA符号×频域中的NRU sc个连续子载波定义。NUL symb表示时隙中的SC-FDMA符号的数量，NUL slots表示时隙的数量，NRU sc表示RU中的子载波的数量。
表7列出根据NPUSCH格式和SCS的示例性RU配置。
[表7]
Figure BDA0002388888630000151
用于发送UL-SCH数据(例如，UL-SCH TB)的调度信息包括在NPDCCH上发送的DCI格式N0中。DCI格式N0包括关于NPUSCH的开始时间、重复次数、用于TB的传输的RU的数量、子载波的数量、频域资源位置、MCS等的信息。
如图11所示，根据NPUSCH格式每时隙在一个或三个SC-FDMA符号上发送解调参考信号(DMRS)。DMRS与数据(例如，TB和UCI)复用并仅在承载数据的RU中发送。
实施方式：信号传输之间的冲突的解决
本公开提出了一种在NB-IoT系统中处理NPUSCH与NPRACH传输间隙之间的冲突的方法。本公开适用于在重复发送的UL信号之间发生冲突或者可冲突(物理)信道或信号具有不同的传输定时的情况，不限于NB-IoT系统。
如之前参照图10所述，NPRACH可重复地发送多次。当NPRACH需要预定时间或更长的重复传输(例如，64次重复传输)时，可在重复NPRACH传输期间配置预定持续时间(例如，40ms)的传输间隙。规定UE在重复NPUSCH传输期间的NPRACH资源周期中中止NPUSCH传输。关于NPRACH资源配置的信息(例如，NPRACH的重复次数、开始传输时间等)在系统信息中广播，使得所有UE通常可解释该信息。因此，NB-IoT系统可被设计为避免NPUSCH和NPRACH之间的资源冲突。例如，当NPRACH资源被配置为跨越预定时间或更长(例如，64次或更多重复传输)时，UE可解释NPRACH传输间隙，并且在NPUSCH传输期间可不将NPRACH传输间隙确定为NPRACH资源的一部分。因此，UE可被允许在NPRACH传输间隙中发送NPUSCH。NPRACH传输间隙可指在小区中分配的重复NPRACH传输/资源周期之间定义的时间间隙。
与NPUSCH相比，NPRACH可按照基于竞争的方式(基于竞争的传输模式)来发送。由于在基于竞争的传输模式下不对NPRACH应用定时提前(TA)(TA＝0)，所以eNB可在延迟之后接收NPRACH。最大NPRACH延迟可以是UE和eNB之间的往返时间(RTT)。相反，根据UL同步确定的TA被应用于NPUSCH传输，因此eNB没有延迟地接收NPUSCH。因此，当在NPRACH传输间隙的开始时间分配NPUSCH传输时，至少在NPRACH传输间隙的第一时隙(或子帧)中NPUSCH的开始部分周期可能与先前NPRACH传输的结束部分周期冲突，如图12所示。冲突可能使eNB的NPRACH和NPUSCH接收性能劣化。然而，当NPRACH按照无竞争方式(无竞争传输模式)或响应于网络指示((N)PDCCH命令(PDCCH order)NPRACH传输模式)发送时，根据UL同步确定的TA被应用于NPRACH以使得eNB可没有延迟地接收NPRACH，类似NPUSCH。因此，即使在NPRACH传输间隙的开始时间分配NPUSCH传输，至少在NPRACH传输间隙的第一时隙(或子帧)中NPUSCH的开始部分不会与先前NPRACH传输的结束部分冲突。
为了避免上述问题，本公开提出了一种在NPRACH传输周期中允许NPUSCH传输的同时避免或减轻NPRACH和NPUSCH之间的冲突的方法。以下描述基于在NPRACH传输间隙中重复地发送NPUSCH的假设。更具体地，假设在NPRACH传输间隙的开始时间(例如，在NPRACH传输间隙的第一时隙中)请求/分配NPUSCH传输。当在NPRACH传输间隙中不发送NPUSCH时，NPRACH和NPUSCH可独立地发送而没有冲突。
[方法#1]限制不应在NPRACH传输间隙的开始部分中发送NPUSCH。
■不管NPRACH传输模式(例如，基于竞争的、无竞争和(N)PDCCH命令NPRACH传输模式)，在NPRACH传输间隙中可不允许NPUSCH传输。
■在eNB可没有延迟地接收NPRACH的NPRACH传输模式(例如，无竞争或(N)PDCCH命令NPRACH传输模式)下，在NPRACH传输间隙的整个周期中可允许NPUSCH传输。
■在eNB可没有延迟地接收NPRACH的NPRACH传输模式(例如，无竞争或(N)PDCCH命令NPRACH传输模式)下使用的NPRACH资源与在eNB可在延迟之后接收NPRACH的NPRACH传输模式(例如，基于竞争的传输模式)下使用的NPRACH资源可在频域中以FDM彼此区分。在这种情况下，可根据与调度的NPUSCH频率资源交叠的NPRACH资源的NPRACH传输模式不同地确定是否在NPRACH传输间隙的整个周期中允许NPUSCH传输。例如，当在基于竞争的传输模式下发送NPRACH时，可在除了NPRACH传输间隙的开始部分之外的周期中允许NPUSCH传输。相反，当在无竞争传输模式下或根据网络命令发送NPRACH时，可在NPRACH传输间隙的整个周期中允许NPUSCH传输。
[方法#2]限制不应在NPRACH传输间隙的结束部分中发送NPUSCH。
■不管NPRACH传输模式(例如，基于竞争的、无竞争和(N)PDCCH命令NPRACH传输模式)，在NPRACH传输间隙中可不允许NPUSCH传输。
■在eNB可没有延迟地接收NPRACH的NPRACH传输模式(例如，无竞争或(N)PDCCH命令NPRACH传输模式)下，可在NPRACH传输间隙的整个周期中允许NPUSCH传输。
■在eNB可没有延迟地接收NPRACH的NPRACH传输模式(例如，无竞争或(N)PDCCH命令NPRACH传输模式)下使用的NPRACH资源与在eNB可在延迟之后接收NPRACH的NPRACH传输模式(例如，基于竞争的传输模式)下使用的NPRACH资源可在频域中以FDM彼此区分。在这种情况下，可根据与调度的NPUSCH频率资源交叠的NPRACH资源的NPRACH传输模式不同地确定是否在NPRACH传输间隙的整个周期中允许NPUSCH传输。例如，当在基于竞争的传输模式下发送NPRACH时，可在除了NPRACH传输间隙的结束部分之外的周期中允许NPUSCH传输。相反，当在无竞争传输模式下或根据网络命令发送NPRACH时，可在NPRACH传输间隙的整个周期中允许NPUSCH传输。
[方法#3]NPRACH传输间隙之前的NPRACH传输的结束周期的部分或全部被打孔或丢弃。
■为了在NPRACH传输间隙的整个周期中没有冲突地发送NPUSCH，NPRACH传输间隙之前的NPRACH传输的最后周期的一部分被打孔、丢弃或速率匹配。
[方法#4]在NPRACH传输间隙中发送的NPUSCH的开始周期的一部分或全部被打孔或丢弃。
■为了在NPRACH传输间隙的整个周期中没有冲突地发送NPUSCH，在NPRACH传输间隙中发送的NPUSCH的开始部分被打孔、丢弃或速率匹配。
当在NPRACH传输间隙中允许NPUSCH传输时，在NPRACH传输间隙中发送的NPUSCH的开始部分可不以方法#1和方法#4发送。在这种情况下，当DMRS被省略时，NPUSCH检测性能可能严重劣化。因此，当从RU中的时隙的第一符号开始映射DMRS时，在NPRACH传输间隙中可不允许NPUSCH传输，或者可如方法#3中一样跳过NPRACH传输间隙之前的NPRACH传输的结束部分。然而，在后一种情况下，发送NPRACH的UE不知道在NPRACH传输间隙中执行传输的用户的NPUSCH格式、SCS和资源分配，因此无法根据NPUSCH中的DMRS的位置确定是否跳过NPRACH传输的一部分。因此，当从RU中的时隙的第一符号开始映射DMRS时，UE可丢弃NPRACH传输间隙中的第一NPUSCH传输中的一整个RU或时隙，或将NPRACH传输间隙中的NPUSCH传输推迟一个RU或时隙。为了消除eNB和UE之间关于NPUSCH传输命令的混淆，是否推迟传输可预设或由eNB直接指示。在上面所提出的方法中，当DMRS位于时隙的第一符号中时，由于在没有TA(TA＝0)的情况下发送的NPRACH与以TA发送的NPUSCH的部分之间的冲突导致严重干扰，所以根据DMRS的位置允许延迟的传输。
此外，不管NPUSCH时隙中的DMRS的位置，根据重复发送的NPUSCH的长度和NPRACH传输间隙的长度，在NPRACH传输间隙中NPUSCH可被丢弃或延迟一些周期(例如，RU/时隙)。例如，只有当NPUSCH可在NPRACH传输间隙中完全发送时，才可允许延迟的NPUSCH传输。相反，当由于一个RU或时隙的延迟，NPUSCH传输无法在NPRACH传输间隙内完成时，可配置/定义丢弃NPRACH传输间隙中的NPUSCH传输的开始部分(例如，一个RU/时隙)。在这种情况下，eNB完全知道NPUSCH调度信息，因此eNB和UE之间关于NPUSCH传输是否被丢弃或延迟不存在误解。
图13示出适用于本公开的实施方式的无线通信系统的BS和UE。
参照图13，无线通信系统包括BS 110和UE 120。当无线通信系统包括中继器时，BS或UE可被中继器代替。
BS 110包括处理器112、存储器114和射频(RF)单元116。处理器112可被配置为实现本公开所提出的过程和/或方法。存储器114连接至处理器112并且存储与处理器112的操作有关的信息。RF单元116连接至处理器112，并且发送和/或接收RF信号。UE 120包括处理器122、存储器124和RF单元126。处理器122可被配置为实现本公开所提出的过程和/或方法。存储器124连接至处理器122并且存储与处理器122的操作有关的信息。RF单元126连接至处理器122，并且发送和/或接收RF信号。
下面所描述的本公开的实施方式是本公开的元件和特征的组合。所述元件和特征可被认为是选择性的，除非另外提及。各个元件或特征可在没有与其它元件或特征组合的情况下实践。另外，本公开的实施方式可通过将部分元件和/或特征组合来构造。本公开的实施方式中所描述的操作顺序可重新安排。任一个实施方式的一些构造可被包括在另一实施方式中，并且可被另一实施方式的对应构造代替。对于本领域技术人员而言将显而易见的是，所附权利要求书中未明确彼此引用的权利要求可按照组合方式作为本公开的实施方式呈现，或者通过提交申请之后的后续修改作为新的权利要求而被包括。
在本公开的实施方式中，集中于BS、中继器和MS之间的数据发送和接收关系进行描述。在一些情况下，被描述为由BS执行的特定操作可由BS的上层节点来执行。即，显而易见的是，在由包括BS的多个网络节点组成的网络中，为了与MS通信而执行的各种操作可由BS或者BS以外的网络节点执行。术语“BS”可被术语“固定站”、“节点B”、“增强节点B(eNodeB或eNB)”、“接入点”等代替。术语“UE”可被术语“移动站(MS)”、“移动订户站(MSS)”、“移动终端”等代替。
本公开的实施方式可通过例如硬件、固件、软件或其组合的各种手段来实现。在硬件配置中，根据本公开的实施方式的方法可通过一个或更多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现。
在固件或软件配置中，本公开的实施方式可被实现为模块、过程、函数等的形式。例如，软件代码可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内部或外部，并且可经由各种已知手段向处理器发送数据以及从处理器接收数据。
本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的精神和基本特性的情况下，本公开可按照本文所阐述的那些形式以外的其它特定形式来实施。因此，上述实施方式在所有方面均应被解释为是例示性的，而非限制性的。本公开的范围应该由所附权利要求及其法律上的等同物来确定，而非由以上描述来确定，落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有改变均旨在涵盖于其中。
工业实用性
本公开适用于UE、eNB或无线移动通信系统的其它设备。

Claims (14)

1.一种在无线通信系统中由用户设备UE发送信号的方法，该方法包括以下步骤：
从基站BS接收上行链路调度信息；以及
基于所述上行链路调度信息重复地发送物理上行链路共享信道PUSCH，
其中，当在物理随机接入信道PRACH传输间隙中重复地发送所述PUSCH时，所述PUSCH的至少一部分重复传输被丢弃或延迟。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PRACH传输间隙是在小区中分配的重复PRACH传输周期之间定义的时间间隙。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，当在所述PRACH传输间隙中重复地发送所述PUSCH时，所述PRACH传输间隙内的重复PUSCH传输的开始处的一个资源单元RU或时隙被丢弃。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，当在所述PRACH传输间隙中重复地发送所述PUSCH并且在重复PUSCH传输期间解调参考信号DMRS位于时隙的第一符号中时，所述PRACH传输间隙内的所有重复PUSCH传输被丢弃。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，当在所述PRACH传输间隙中重复地发送所述PUSCH并且在重复PUSCH传输期间DMRS位于时隙的第一符号中时，在所述PRACH传输间隙内所述重复PUSCH传输被延迟一个RU或时隙。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PRACH包括窄带PRACH NPRACH，并且所述PUSCH包括窄带PUCCH NPUCCH。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线通信系统包括支持窄带物联网NB-IoT的无线通信系统。
8.一种无线通信系统中的用户设备UE，该UE包括：
射频RF模块；以及
处理器，
其中，所述处理器被配置为从基站BS接收上行链路调度信息，并且基于所述上行链路调度信息重复地发送物理上行链路共享信道PUSCH，
其中，当在物理随机接入信道PRACH传输间隙中重复地发送所述PUSCH时，所述PUSCH的至少一部分重复传输被丢弃或延迟。
9.根据权利要求8所述的UE，其中，所述PRACH传输间隙是在小区中分配的重复PRACH传输周期之间定义的时间间隙。
10.根据权利要求8所述的UE，其中，当在所述PRACH传输间隙中重复地发送所述PUSCH时，所述PRACH传输间隙内的重复PUSCH传输的开始处的一个资源单元RU或时隙被丢弃。
11.根据权利要求8所述的UE，其中，当在所述PRACH传输间隙中重复地发送所述PUSCH并且在重复PUSCH传输期间解调参考信号DMRS位于时隙的第一符号中时，所述PRACH传输间隙内的所有重复PUSCH传输被丢弃。
12.根据权利要求8所述的UE，其中，当在所述PRACH传输间隙中重复地发送所述PUSCH并且在重复PUSCH传输期间DMRS位于时隙的第一符号中时，在所述PRACH传输间隙内所述重复PUSCH传输被延迟一个RU或时隙。
13.根据权利要求8所述的UE，其中，所述PRACH包括窄带PRACH NPRACH，并且所述PUSCH包括窄带PUCCH NPUCCH。
14.根据权利要求8所述的UE，其中，所述无线通信系统包括支持窄带物联网NB-IoT的无线通信系统。
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