CN111418249A - 同步上行链路传输 - Google Patents

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Abstract

在本发明的一方面，提出了一种方法、一种计算机可读介质和一种装置。该装置可以为UE。该装置可以为UE。当UE处于连接状态时，UE确定在随机接入过程中的随机接入时机向基站发送前导码序列。UE确定随机接入时机与预计发送给基站的上行链路信道或探测参考信号处于相同的预定时间段内。UE避免发送前导码序列或者避免发送上行链路信道或探测参考信号。

Description

同步上行链路传输
交叉引用
本发明要求如下优先权：编号为62/653，015，申请日为2018年04月05日，名称为“RACH DESIGN FOR NEW RADIO”的美国临时专利申请，上述美国专利申请在此一并作为参考。
技术领域
本发明一般涉及通信系统，并且更具体地，涉及用户设备(user equipment，UE)采用的随机接入过程(random access procedure)。
背景技术
本节的陈述仅提供有关于本发明的背景信息，并不构成现有技术。
可广泛部署无线通信系统以提供各种电信服务，例如电话、视频、数据、信息收发以及广播。典型无线通信系统可采用多址(multiple-access)技术，多址技术能够通过共享可用系统资源支持与多个用户的通信。这类多址技术的示例包括码分多址(Code DivisionMultiple Access，CDMA)系统、时分多址(time division multiple access，TDMA)系统、频分多址(frequency division multiple access，FDMA)系统、正交频分多址(OrthogonalFrequency Division Multiple Access，OFDMA)系统、单载波频分多址(single-carrierfrequency division multiple access，SC-FDMA)系统，以及时分同步码分多址(timedivision synchronous code division multiple access，TD-SCDMA)系统。
这些多址技术已经应用于各种电信标准中，以提供使得不同无线装置能够在市级、国家级、区域级甚至全球级别进行通信的通用协议。一个示例电信标准为第五代(fifth-generation，5G)新无线电(New Radio，NR)。5G NR是通过第三代合作伙伴计划(Third Generation Partnership Project，3GPP)发布的连续移动宽带演进的一部分，可以满足与延迟、可靠性、安全性、可扩展性(例如，与物联网(Internet of things，IoT))相关的新需求以及其他需求。5G NR的一些方面可以基于第四代(4th Generation，4G)长期演进(long term evolution，LTE)标准。5G NR技术还需要进一步改进。这些改进也可以适用于其他多址技术以及采用这些技术的电信标准。
发明内容
下文呈现一个或更多个方面的简化概述以便提供对这些方面的基本理解。该概述并非为所有预期方面的广泛概述，并且既不旨在确定所有方面的关键或重要元素，也不描绘任何或所有方面的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一个或多个方面的一些概念，作为稍后介绍更详细描述的前序。
在本发明的一方面，提出了一种方法、一种计算机可读介质和一种装置。该装置可以为UE。当UE处于连接状态时，UE确定在随机接入过程中的随机接入时机(random accessoccasion)向基站发送前导码(preamble)序列。UE确定随机接入时机与预计发送给基站的上行链路信道或探测参考信号处于相同的预定时间段内。UE避免(refrain)发送前导码序列或者避免发送上行链路信道或探测参考信号。
为了完成前述以及相关目的，所述一个或更多个方面包括下文中全面描述以及在权利要求中特定指出的特征。实施方式和附图详细描述了一个或更多个方面的某些说明性特征。然而，这些特征仅指示可以采用各个方面的原理的各种方式中的几种，并且该描述旨在包括所有这些方面及其等同物。
附图说明
图1是描述无线通信系统和接入网的示例的示意图。
图2是描述接入网中与UE进行通信的基站的示意图。
图3描述了分布式接入网的示例逻辑结构。
图4描述了分布式接入网的示例物理结构。
图5是示出了以下行链路(downlink，DL)为中心的子帧的示例的示意图。
图6是示出了以上行链路(uplink，UL)为中心的子帧的示例的示意图。
图7是描述基站和UE之间通信的示意图。
图8是描述处于连接状态的UE的随机接入过程的示意图。
图9是描述UE在时隙中发送前导码序列、物理上行链路控制信道(physicaluplink control channel，PUCCH)、物理上行链路共享信道(physical uplink sharedchannel，PUSCH)和/或探测参考信号(sounding reference signal，SRS)的示意图。
图10是UL传输方法(进程)的流程图。
图11是描述示例性装置中的不同组件/手段之间的数据流的概念数据流示意图。
图12是描述用于采用处理系统的装置的硬件实现的示例的示意图。
具体实施方式
下文结合附图阐述的实施方式旨在作为各种配置的描述，而不旨在代表可以实现本发明所描述的概念的唯一配置。本实施方式包括以提供对各种概念的透彻理解为目的的具体细节。然而，对所属技术领域的技术人员而言，可以在没有这些具体细节情况下实现这些概念。在一些实例中，为了避免模糊此类概念，以方框图的形式示出公知结构和组件。
现在将参照各种装置和方法提出电信系统的几个方面。这些装置和方法将在下文实施方式中进行描述，并且通过各种方框、组件、电路、进程和算法等(下文中统称为“元素”)在附图中示出。这些元素可以使用电子硬件、计算机软件或其任何组合来实施。这些元素以硬件还是以软件实施取决于施加到整个系统上的特定应用和设计的限制。
通过示例的方式，元素、或元素的任何部分、或元素的任何组合可以实施为包括一个或更多个处理器的“处理系统”。处理器的示例包括微处理器、微控制器、图形处理单元(graphics processing unit，GPU)、中央处理单元(central processing unit，CPU)、应用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、精简指令集计算(reducedinstruction set computing，RISC)处理器、单芯片系统(systems on a chip，SoC)、基带处理器、现场可程序门阵列(field programmable gate array，FPGA)、可程序逻辑装置(programmable logic device，PLD)、状态机、门控逻辑、离散硬件电路以及其他配置执行本发明所有方面的各种功能的合适的硬件。处理系统中的一个或更多个处理器可以执行软件。软件应被广义地解释为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件组件、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行文件、执行线程、程序、功能等，无论是称为软件、固件、中介软件、微码、硬件描述语言还是其他。
因此，在一个或更多个示例实施例中，所描述的功能可以在硬件、软件、或其任何组合中实施。如果在软件中实施，这些功能则可以存储在计算机可读介质上，或者编码为计算机可读介质上的一个或更多个指令或代码。计算机可读介质包括计算机存储介质。存储介质可以是通过计算机访问的任何可用介质。例如，但非限制，计算机可读介质可以包括随机访问存储器(random-access memory，RAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、电可擦可编程ROM(electrically erasable programmable ROM，EEPROM)、光盘储存器、磁盘储存器、其他磁存储装置以及上述计算机可读介质类型的组合、或可用于以计算机可访问的指令或数据结构的形式存储计算机可执行代码的任何其他介质。
图1是描述无线通信系统和接入网100的示例的示意图。无线通信系统(也可称为无线广域网(wireless wide area network，WWAN))包括基站102、UE 104和核心网160。基站102包括宏小区(macro cell)(高功率蜂窝基站)和/或小小区(small cell)(低功率蜂窝基站)。宏小区包括基站。小小区包括毫微微小区(femtocell)、微微小区(picocell)以及微小区(microcell)。
基站102(统称为演进通用移动电信系统(Evolved Universal MobileTelecommunications System，UMTS)陆地无线电接入网(UMTS terrestrial radio accessnetwork，E-UTRAN))通过回程链路132(例如，S1接口)与核心网160连接。除其他功能外，基站102还可以执行以下一个或更多个功能：用户数据传递、无线信道加密和解密、完整性保护、报头压缩、移动控制功能(例如，切换、双连接)、小区间干扰协调、连接建立和释放、负载均衡、非接入层(non-access stratum，NAS)消息的分布、NAS节点选择、同步、无线接入网(radio access network，RAN)共享、多媒体广播多播服务(multimedia broadcastmulticast service，MBMS)、用户(subscriber)和设备追踪、RAN信息管理(RANinformation management，RIM)、寻呼、定位以及警告消息传递。基站102可以通过回程链路134(例如，X2接口)直接或间接地(例如，通过核心网160)彼此通信。回程链路134可以是有线或无线的。
基站102可以与UE 104进行无线通信。基站102的每一个可以为相应地理覆盖区域110提供通信覆盖。可能存在重叠的地理覆盖区域110。例如，小小区102’可以具有覆盖区域110’，覆盖区域110’与一个或更多个宏基站102的覆盖区域110重叠。同时包括小小区和宏小区的网络可以称为异构网络。异构网络还可以包括家庭演进节点B(home evolved nodeB，HeNB)，其中HeNB可以向称为封闭用户组(closed subscriber group，CSG)的受限组提供服务。基站102和UE 104之间的通信链路120可以包括从UE 104到基站102的UL(也可称为反向链路)传输和/或从基站102到UE 104的DL(也可称为正向链路)传输。通信链路120可以使用多输入多输出(Multiple-Input and Multiple-Output，MIMO)天线技术，该技术包括空间复用、波束成形(beamforming)和/或发送分集。通信链路可以通过一个或更多个载波进行。基站102/UE 104可以使用每载波高达Y兆赫(例如，5、10、15、20、100兆赫)带宽的频谱，其中该频谱在高达Yx兆赫(x个分量载波)的载波聚合中分配，用于在每个方向上传输。该载波可能彼此相邻，也可能不相邻。关于DL和UL的载波的分配可以是不对称的(例如，可以为DL分配比UL更多或更少的载波)。分量载波可以包括主分量载波和一个或更多个辅分量载波。主分量载波可以称为主小区(primary cell，PCell)，辅分量载波可以称为辅小区(secondary cell，SCell)。
该无线通信系统进一步包括无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)接入点(access point，AP)150，其在5千兆赫非授权频谱中经由通信链路154与Wi-Fi站(Wi-Fistation，STA)152进行通信。当在非授权频谱中通信时，STA 152/AP 150可以在进行通信之前执行净信道评估(clear channel assessment，CCA)，以确定信道是否可用。
小小区102’可以在授权和/或非授权频谱中工作。当在非授权频谱中工作时，小小区102’可以采用NR并使用与Wi-Fi AP 150使用的相同5千兆赫非授权频谱。在非授权频谱中采用NR的小小区102’可以提高接入网的覆盖和/或增加接入网的容量。
下一代节点B(generation Node-B，gNodeB或gNB)180可以运行在毫米波(millimeter wave，mmW)频率和/或近mmW频率下与UE 104进行通信。当gNB 180运行在mmW或近mmW频率时，gNB 180可称为mmW基站。极高频(extremely high frequency，EHF)是电磁波频谱中的射频(Radio Frequency，RF)的一部分。EHF具有30千兆赫到300千兆赫的范围以及1毫米到10毫米之间的波长。该频带中的无线电波可以称为毫米波。近mmW可以向下延伸到3千兆赫频率，具有100毫米的波长。超高频(super high frequency，SHF)带的范围为3千兆赫到30千兆赫，也称为厘米波。使用mmW/近mmW RF频带的通信具有极高路径损耗和较短范围。mmW基站180与UE 104之间可以使用波束成形184以补偿极高路径损耗和较短范围。
核心网160包括移动管理实体(mobility management entity，MME)162、其他MME164、服务网关(serving gateway)166、MBMS网关(gateway，GW)168、广播多播服务中心(broadcast multicast service center，BM-SC)170以及分组数据网络(packet datanetwork，PDN)网关172。MME 162可以与归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)174通信。MME 162是处理UE 104与核心网160之间的信令的控制节点。通常来说，MME 162提供承载和连接管理。所有用户因特网协议(Internet protocol，IP)分组都通过服务网关166传递，服务网关166本身连接到PDN网关172。PDN网关172提供UE IP地址分配及其他功能。PDN网关172和BM-SC 170连接到IP服务176。IP服务176可以包括因特网、内部网络、IP多媒体子系统(IP multimedia subsystem，IMS)、分组交换流服务(PSS)和/或其他IP服务。BM-SC 170可以提供用于MBMS用户服务供应和传递的功能。BM-SC 170可以用作内容提供商MBMS传输的入口点，可以用于授权以及发起公用陆地移动网络(public land mobilenetwork，PLMN)中的MBMS承载服务，以及可以用于调度MBMS传输。MBMS GW 168可以用于向属于广播特定服务的多播广播单频网络(multicast broadcast single frequencynetwork，MBSFN)区域的基站102分配MBMS流量，并且负责会话管理(开始/停止)和收集演进MBMS(evolved MBMS，eMBMS)相关的付费信息。
基站还可称为gNB、节点B(Node B)、演进节点B(evolved Node-B，eNB)、AP、基站收发台、无线电基站、无线电收发器、收发器功能、基本服务集(basic service set，BSS)、扩展服务集(extended service set，ESS)或其他合适的术语。基站102为UE 104提供到核心网160的AP。UE 104的示例包括移动电话、智能电话、会话发起协议(session initiationprotocol，SIP)电话、笔记本电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、卫星无线电、全球定位系统、多媒体装置、视频装置、数字音频播放器(例如，MP3播放器)、照相机、游戏机、平板计算机、智能型装置、可穿戴装置、汽车、电表、气泵、烤箱或任何其他类似功能的装置。一些UE 104也可称为IoT装置(例如，停车定时器、气泵、烤箱、汽车等)。UE 104也可称为站、移动站、用户站、移动单元、用户单元、无线单元、远程单元、移动装置、无线装置、无线通信装置、远程装置、移动用户站、接入终端、移动终端、无线终端、远程终端、手机、用户代理、移动客户端、客户端或其他合适的术语。
图2是描述接入网中与UE 250进行通信的基站210的框图。在DL中，可以向控制器/处理器275提供来自核心网160的IP分组。控制器/处理器275实施第3层和第2层功能。第3层包括无线资源控制(radio resource control，RRC)层，第2层包括分组数据收敛协议(packet data convergence protocol，PDCP)层、无线链路控制(radio link control，RLC)层以及介质访问控制(medium access control，MAC)层。控制器/处理器275提供RRC层功能、PDCP层功能、RLC层功能、以及MAC层功能，其中RRC层功能与系统信息(例如，主信息块(master information block，MIB)、系统信息块(system information block，SIB))广播、RRC连接控制(例如，RRC连接寻呼、RRC连接建立、RRC连接修改以及RRC连接释放)、无线电接入技术(Radio Access Technology，RAT)间移动性以及用于UE测量报告的测量配置相关联；其中PDCP层功能与报头压缩/解压、安全性(加密、解密、完整性保护、完整性验证)以及切换支持功能相关联；其中RLC层功能与上层分组数据单元(packet data unit，PDU)的传递、通过自动重传请求(automatic repeat request，ARQ)的纠错、RLC服务数据单元(service data unit，SDU)的级联、分段以及重组、RLC数据PDU的重新分段以及RLC数据PDU的重新排序相关联；其中MAC层功能与逻辑信道与传输信道之间的映射、MAC SDU到传输块(transport block，TB)的复用、TB到MAC SDU的解复用、调度信息报告、通过混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request，HARQ)的纠错、优先处理以及逻辑信道优先级相关联。
发送(transmit，TX)处理器216和接收(receive，RX)处理器270实施与各种信号处理功能相关联的第1层功能。第1层(包括物理(physical，PHY)层)可以包括传输信道上的错误检测、传输信道的前向错误修正(forward error correction，FEC)编码/解码、交织(interleaving)、速率匹配、物理信道上的映射、物理信道的调制/解调以及MIMO天线处理。TX处理器216基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(binary phase-shift keying，BPSK)、正交相移键控(quadrature phase-shift keying，QPSK)、M进制相移键控(M-phase-shift keying，M-PSK)、M进制正交幅度调制(M-quadrature amplitude modulation，M-QAM))处理到信号星座图(constellation)的映射。然后可以把已编码且已调制的符号分成平行流。然后每个流可以映射到正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)子载波，在时域和/或频域中与参考信号(例如，导频)复用，然后使用快速傅里叶逆变换(inverse fast Fourier transform，IFFT)组合在一起，以产生承载时域OFDM符号流的物理信道。在空间上对OFDM流进行预编码以产生多个空间流。来自信道估计器274的信道估计可以用于确定编码和调制方案，以及用于空间处理。信道估计可以从UE250发送的参考信号和/或信道状态反馈中导出。然后每个空间流可以经由一个单独发送器218TX提供给不同天线220。每个发送器218TX可以使用各自的空间流调制RF载波以进行传输。
在UE 250处，每个接收器254RX通过其各自的天线252接收信号。每个接收器254RX恢复调制到RF载波上的信息并且向RX处理器256提供这些信息。TX处理器268和RX处理器256实施与各种信号处理功能相关联的第1层功能。RX处理器256可以对信息执行空间处理，以恢复要发送到UE 250的任何空间流。如果存在多个空间流要发送到UE 250，RX处理器256则将该多个空间流组合成单个OFDM符号流。然后RX处理器256使用快速傅立叶变换(fastFourier transform，FFT)将OFDM符号流从时域变换到频域。频域信号包括用于OFDM信号的每个子载波的单独OFDM符号流。通过确定基站210最可能发送的信号星座图来恢复和解调每个子载波上的符号和参考信号。这些软判决可以基于信道估计器258计算的信道估计。然后对该软判决进行解码和解交织，以恢复基站210最初在物理信道上发送的数据和控制信号。然后将该数据和控制信号提供给实施第3层和第2层功能的控制器/处理器259。
控制器/处理器259可以与存储程序代码和数据的存储器260相关联。存储器260可以称为计算机可读介质。在UL中，控制器/处理器259提供传输与逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压和控制信号处理，以恢复来自核心网160的IP分组。控制器/处理器259还负责使用确认(acknowledgement，ACK)和/或否定确认(Negative Acknowledgement，NACK)协议进行错误检测以支持HARQ操作。
与通过基站210进行DL传输的功能描述类似，控制器/处理器259提供RRC层功能、PDCP层功能、RLC层功能和MAC层功能，其中RRC层功能与系统信息(例如，MIB、SIB)获取、RRC连接、和测量报告相关联；PDCP层功能与报头压缩/解压、和安全性(加密、解密、完整性保护、完整性验证)相关联；RLC层功能与上层PDU的传递、通过ARQ的纠错、RLC SDU的级联、分段以及重组、和RLC数据PDU的重新排序相关联；MAC层功能与逻辑信道与传输信道之间的映射、MAC SDU到TB的复用、TB到MAC SDU的解复用、调度信息报告、通过HARQ的纠错、优先处理、和逻辑信道优先级相关联。
由信道估计器258导出的信道估计可由TX处理器268使用，以选择适当的编码和调制方案，并促进空间处理，其中该信道估计从基站210发送的参考信号或反馈中导出。由TX处理器268生成的空间流可以经由单独的发送器254TX提供给不同天线252。每个发送器254TX可以使用相应空间流来调制RF载波以进行传输。基站210处理UL传输的方式与UE 250处接收器功能描述的方式类似。每个接收器218RX通过相应天线220接收信号。每个接收器218RX恢复调制到RF载波上的信息并且向RX处理器270提供这些信息。
控制器/处理器275可以与存储程序代码和数据的存储器276相关联。存储器276可以称为计算机可读介质。在UL中，控制器/处理器275提供传输与逻辑信道之间的解复用、分组重组、解密、报头解压、控制信号处理，以恢复来自UE 250的IP分组。来自控制器/处理器275的IP分组可以提供给核心网160。控制器/处理器275还负责使用ACK和/或NACK协议进行错误检测以支持HARQ操作。
NR指的是配置为根据新空中接口(例如，除了基于OFDMA的空中接口)或固定传输层(例如，IP以外))操作的无线电。NR可以在UL和DL中使用具有循环前缀(cyclic prefix，CP)的OFDM，并且包括对使用时分双工(Time Division Duplexing，TDD)的半双工操作的支持。NR可以包括针对宽带宽(例如，超过80兆赫)的增强移动宽带(enhanced mobilebroadband，eMBB)服务、针对高载波频率(例如，60千兆赫)的mmW、针对非后向兼容的机器类型通信(Machine Type Communication，MTC)技术的大量MTC(massive MTC，mMTC)和/或针对超可靠低延迟通信(Ultra-Reliable Low Latency Communication，URLLC)服务的关键任务。
可以支持带宽为100兆赫的单个分量载波。在一个示例中，NR资源块(resourceblock，RB)可以跨越12个子载波，子载波带宽为60千赫，持续时间为0.125毫秒，或者子载波带宽为15千赫，持续时间为0.5毫秒。每个无线电帧可以包括长度为10毫秒的20个或80个子帧(或NR时隙)。每个子帧可以指示用于数据传输的链路方向(即，DL或UL)，并且每个子帧的链路方向可以动态切换。每个子帧可以包括DL/UL数据以及DL/UL控制数据。NR的UL和DL子帧可以在下面的图5和图6中进行详细描述。
NR RAN可以包括中央单元(central unit，CU)和分布式单元(distributed unit，DU)。NR基站(base station，BS)(例如，gNB、5G Node B、Node B、发送接收点(transmissionreception point，TRP)、AP)可以与一个或多个BS相对应。NR小区可以配置为接入小区(access cell，ACell)或仅数据小区(data only cell，DCell)。例如，RAN(例如，CU或DU)可以配置小区。DCell可以是用于载波聚合或双连接的小区，并且不用于初始接入、小区选择/重新选择或切换。在一些情况下，Dcell不发送同步信号(synchronization signal，SS)。在一些情况下，DCell发送SS。NR BS可以向UE发送指示小区类型的DL信号。基于该小区类型指示，UE可以与NR BS进行通信。例如，UE可以基于所指示的小区类型确定NR BS，以考虑用于小区选择、接入、切换和/或测量。
图3根据本发明的各方面描述了分布式RAN的示例逻辑结构300。5G接入节点306包括接入节点控制器(access node controller，ANC)302。ANC可以是分布式RAN 300的CU。到下一代核心网(next generation core network，NG-CN)304的回程接口可以在ANC处终止。到相邻下一代接入节点(next generation access node，NG-AN)的回程接口可以在ANC处终止。ANC包括一个或更多个TRP 308(也可称为BS、NR BS、Node B、5G NB、AP或一些其他术语)。如上所述，TRP可以与“小区”互换使用。
TRP 308可以是DU。TRP可以连接到一个ANC(ANC 302)或多于一个ANC(未示出)。例如，对于RAN共享、服务无线电(radio as a service，RaaS)、和服务特定AND部署，TRP可以连接到不止一个ANC。TRP包括一个或更多个天线端口。可以配置TRP独立地(例如，动态选择)或联合地(例如，联合传输)向UE服务流量。
分布式RAN 300的局部结构可用于描述前传(fronthaul)定义。可以定义跨不同部署类型的支持前传解决方案的结构。例如，结构可以基于发送网络性能(例如，带宽、延迟和/或抖动)。该结构可以与LTE共享特征和/或组件。根据各个方面，NG-AN 310可以支持与NR的双连接。NG-AN可以共享LTE和NR的通用前传。
该结构可以启用TRP 308之间的协作。例如，可以在TRP内和/或经由ANC 302跨TRP预设置协作。根据各个方面，可以不需要/不存在TRP之间的接口。
根据各个方面，分离逻辑功能的动态配置可以存在于分布式RAN300结构内。PDCP、RLC、MAC协议可以适应性地放置在ANC或TRP中。
图4根据本发明的各方面描述了分布式RAN 400的示例物理结构。集中核心网络单元(centralized core network unit，C-CU)402可以承担核心网络功能。C-CU可以集中部署。C-CU功能可以卸除(例如，卸除到先进无线服务(advanced wireless service，AWS))以处理峰值容量。集中RAN单元(centralized RAN unit，C-RU)404可以承担一个或更多个ANC功能。可选地，C-RU可以在本地承担核心网功能。C-RU可以分布式部署。C-RU可以更接近网络边缘。DU 406可以承担一个或更多个TRP。DU可以位于具有RF功能的网络边缘。
图5是示出了以DL为中心的子帧的示例的示意图500。以DL为中心的子帧包括控制部分502。控制部分502可以存在于以DL为中心的子帧的初始或开始部分。控制部分502包括与以DL为中心的子帧的各部分相对应的各种调度信息和/或控制信息。在一些配置中，控制部分502可以是物理DL控制信道(physical DL control channel，PDCCH)，如图5所示。以DL为中心的子帧还包括DL数据部分504。DL数据部分504有时被称为以DL为中心的子帧的有效负载。DL数据部分504包括用于从调度实体(例如，UE或BS)通信到下级实体(例如，UE)的通信资源。在一些配置中，DL数据部分504可以是物理DL共享信道(physical DL sharedchannel，PDSCH)。
以DL为中心的子帧还包括通用UL部分506。通用UL部分506有时被称为UL突发、通用UL突发和/或各种其他合适的术语。通用UL部分506包括与以DL为中心的子帧的各种其他部分相对应的反馈信息。例如，通用UL部分506包括与控制部分502相对应的反馈信息。反馈信息的非限制性示例包括ACK信号、NACK信号、HARQ指示和/或各种其他合适类型的信息。通用UL部分506包括额外或可选信息，例如与随机接入信道(random access channel，RACH)程序、调度请求(scheduling request，SR)相关的信息，以及各种其他合适类型的信息。
如图5所示，DL数据部分504的结束可以与通用UL部分506的开始在时间上分离。该时间分离有时可被称为间隔(gap)、保护周期(guard period)、保护间隔(guard interval)和/或其他合适的术语。该分离为从DL通信(例如，下级实体(例如，UE)的接收操作)到UL通信(例如，下级实体(例如，UE)的传输)的切换提供时间。本领域的普通技艺者将理解的是，上述仅是以DL为中心的子帧的示例，并且可能存在具有类似特征的替代结构，而不必偏移本文描述的方面。
图6是示出了以UL为中心的子帧的示例的示意图600。以UL为中心的子帧包括控制部分602。控制部分602可以存在于以UL为中心的子帧的初始或开始部分。图6的控制部分602可能与参照图5所述的控制部分502类似。以UL为中心的子帧还包括UL数据部分604。UL数据部分604有时可称为以UL为中心的子帧的有效负载。UL部分可以指用于从下级实体(例如，UE)通信到调度实体(例如，UE或BS)的通信资源。在一些配置中，控制部分602可以是PDCCH。
如图6所示，控制部分602的结束可以与通用UL数据部分604的开始在时间上分离。该时间分离有时可被称为间隔、保护周期、保护间隔和/或其他合适的术语。该分离为从DL通信(例如，调度实体的接收操作)到UL通信(例如，调度实体的传输)的切换提供时间。以UL为中心的子帧还包括通用UL部分606。图6的通用UL部分606可能与参照图6所述的通用UL部分606类似。通用UL部分606可以附加地或额外地包括关于信道质量指示(channel qualityindicator，CQI)、SRS的信息、和各种其他合适类型的信息。本领域的普通技艺者将理解的是，上述仅是以DL为中心的子帧的示例，并且可能存在具有类似特征的替代结构，而不必偏移本文描述的方面。
在一些情况下，两个或更多个下级实体(例如，UE)可以使用侧链路(sidelink)信号彼此通信。这种侧链路通信的实际应用包括公共安全、邻近服务、UE到网络的中继、车辆到车辆(Vehicle-To-Vehicle，V2V)通信、万物互联(Internet of Everything，IoE)通信、IoT通信、任务关键网格(mission-critical mesh)和/或各种其他合适的应用。通常来说，侧链路信号可以指从一个下级实体(比如UE 1)向另一下级实体(比如UE 2)的通信的信号，而无需通过调度实体(比如UE或BS)中继该通信，即使调度实体可以用于调度和/或控制目的。在一些示例中，侧链路信号可以使用许可频谱进行通信(和通常使用非授权频谱的无线局域网络不同)。
图7是描述基站702和UE 704之间通信的示意图700。基站702可以操作天线端口722-1到722-N。基站702可以提供不同方向上的发送侧波束726-1到726-N。UE 704可以使用随机接入过程来获取对基站702的小区的接入。在此示例中，为促进UE执行随机接入过程，基站702发送一组同步信号块(synchronization signal block，SSB)(包括SSB 732-1到732-N)，其中SSB分别与发送侧波束726-1到726-N相关联。更具体地，主同步信号(primarysynchronization signal，PSS)和辅同步信号(secondary synchronization signal，SSS)以及物理广播信道(physical broadcast channel，PBCH)一起称为SSB。SSB 732-1到732-N的每一个可以包括PBCH的一个或更多个解调参考信号(demodulation reference signal，DMRS)。DMRS用于UE处的信道估计，作为相干解调的一部分。
此外，基站702通过使用发送侧波束726-1到726-N分别发送特定于UE 704的信道状态信息(channel state information，CSI)-参考信号(reference signal，RS)集734-1到734-N。UE使用CSI-RS估计信道并向基站报告CSI。CSI-RS是基于每个设备配置的。
在一些配置中，UE 704可以随机地或基于规则选择发送侧波束726-1到726-N中的一个用于导出随机接入过程中使用的相应前导码序列。在一些配置中，UE 704可以调整接收侧波束728的方向以检测和测量SSB 732-1到732-N或CSI-RS集734-1到734-N。基于方向和/或测量(例如，信噪比(signal to noise ratio，SNR)测量)结果，UE 704可以选择接收侧波束728和发送侧波束726-1到726-N之一的方向用于导出随机接入过程中使用的相应前导码序列。
在一个示例中，UE 704可以选择发送侧波束726-2用于导出随机接入过程中使用的相关前导码序列。更具体地，UE 704配置有一个或更多个随机接入资源，随机接入资源与每个SSB 732-1到732-N相关联和/或与每个CSI-RS集734-1到734-N相关联。
因此，UE 704可以选择与发送侧波束726-2(即，发送侧波束726-1到726-N中所选的一个)的DL参考信号(例如，SSB或CSI-RS)相关联的随机接入资源。随后，UE 704在所选的随机接入资源上通过接收侧波束728(假设可以从接收侧波束828中导出相应UE发送波束)向基站702发送前导码序列752。基于随机接入资源在时域和频域中的位置，基站702可以确定UE 704所选的发送侧波束。
随后，基站702和UE 704可以进一步完成随机接入过程，使得基站702和UE 704可以通过发送侧波束726-2和接收侧波束728进行通信。这样，UE 704处于和基站702的连接状态(例如，RRC连接)。基站702可以使用发送侧波束726-2向UE 704发送PDCCH 742、PDSCH744和相关DMRS 746。
图8是描述处于连接状态的UE的随机接入过程的示意图800。在某些情况下，尽管处于连接状态，UE 704仍需要与基站702或另一基站进行随机接入过程。在此示例中，如上文参照图7所述内容，UE 704连接到基站702。UE 704可以从基站702接收请求(例如，PDCCH命令)以再次发起随机接入过程。UE 704可以在不进行上行链路同步的情况下检测上行链路数据到达，因此可以与基站702进行随机接入过程。UE 704可以在不进行上行链路同步的情况下检测下行链路数据到达，因此可以与基站702进行随机接入过程，因此可以与基站702进行随机接入过程。UE 704可以决定恢复波束，因此可以与基站702进行随机接入过程。UE 704可以从基站702切换到另一基站，因此可以与其他基站进行随机接入过程。
在此示例中，在过程802处，基站702向UE 704发送PDCCH命令。具体地，可以使用发送侧波束726-2发送PDCCH命令。因此，当接收到PDCCH命令时，在过程803处，UE 704在处于连接模式时发起随机接入过程。在另一个示例中，UE 704可以检测到波束故障并在内部生成波束故障恢复请求。因此，UE 704也能在处于连接模式时发起随机接入过程。在过程804处，如上所述，基站702发送分别与发送侧波束726-1到726-N相关联的SSB 732-1到732-N和/或CSI-RS集734-1到734-N。UE 704可以检测到SSB 732-1到732-N中的一些或者全部。请注意过程804也可以发生在过程802之前。
在过程806处，如上所述，在一些配置中，UE 704可以随机地或者基于测量结果来选择发送侧波束726-1到726-N中的一个。例如，基站702可以选择发送侧波束726-1用于导出随机接入过程中使用的相关前导码序列752。
因此，基站702可以使用发送侧波束726-2的相应波束来接收前导码序列752，前导码序列752在与发送侧波束726-1的下行链路参考信号相关的随机接入资源上发送。UE 704基于通过发送侧波束726-2接收的前导码序列752确定UE 704的定时提前(timingadvance，TA)。
这样的话，基站702可以在发送侧波束726-2上接收前导码序列752。基站702的网络还可以确定前导码序列752是在与发送侧波束726-2的SSB 732-2和/或CSI-RS集734-2相关的随机接入资源上发送的。这样，网络可以知道UE 704选择发送侧波束726-2。
在过程810处，基站702(在网络的控制下)生成随机接入响应(random-accessresponse，RAR)，RAR包括关于网络检测的并且对其响应有效的前导码序列752、网络基于前导码序列接收定时计算的TA、指示UE 704用于进行后续消息传输的资源的调度授权，和/或用于进一步执行设备和网络之间通信的临时标识、临时小区(temporary cell，TC)-无线网络临时标识(radio network temporary identifier，RNTI)等信息。
在过程812处，基站702通过使用发送侧波束726-2发送用于调度RAR传输的PDCCH调度命令。因此，PDCCH调度命令(scheduling command)的DMRS和PDCCH命令(order)的DMRS是准共定位的。此外，PDCCH调度命令可由网络已知的UE 704的C-RNTI加扰。此外，如上所述，UE 704处于连接状态。从基站702到UE 704的服务波束可以是发送侧波束726-1。在或者大约在基站702在发送侧波束726-2上发送用于调度RAR传输的PDCCH调度命令时，基站702还可以在发送侧波束726-1上发送用于调度承载用户数据的PDSCH的PDCCH。
在过程814处，基站702在发送侧波束726-2上向UE 704发送RAR。RAR可以在传统下行链路PDSCH中发送。这样，处于连接状态的UE 704的随机接入过程完成。
图9是描述UE在时隙中发送前导码序列、PUCCH、PUSCH和/或SRS的示意图900。更具体地，UE 704决定在时隙912中向基站702发送前导码序列752(如上文参照图7所述内容)。此外，在此示例中，由于UE 704处于连接状态，还可以配置UE 704在时隙912中发送PUCCH962、PUSCH 964和/或SRS 966。(在另一个示例中，UE 704可以决定不在单个时隙，而是在如半个时隙、两个时隙、一个子帧、迷你时隙、若干连续符号周期或OFDM符号周期的预定时间段内发送前导码序列752并配置为发送PUCCH 962、PUSCH 964和SRS 966中的一个或多个)。
在此示例中，当UE 704发送前导码序列752时，配置UE 704使用默认定时提前值。因此，UE 704应用默认的定时提前值计算开始传输前导码序列752的时间点。
另一方面，由于UE 704处于连接状态，基站702向UE 704分配定时提前值以进行UL传输。因此，UE 704应用分配的定时提前值计算开始发送PUCCH 962、PUSCH 964或SRS 966的时间点。
默认的定时提前值和分配的定时提前值可以不同。在一些配置中，UE 704不具有在上述单个时隙(例如，时隙912)或预定时间段内应用不同定时提前值的性能。在这些场景中，当UE 704在时隙912中发送前导码序列752时，UE 704不在时隙912(或预定时间段)中发送PUCCH 962、PUSCH 964或SRS 966。也就是说，UE 704避免在时隙912(或预定时间段)中发送PUCCH 962、PUSCH 964和/或SRS 966。
在一些配置中，UE 704具有在上述单个时隙(例如，时隙912)或预定时间段内应用不同定时提前值的性能。在这些场景中，UE 704向基站702发送报告UE 704的性能的指示。此外，当UE 704使用默认的定时提前值在时隙912(或预定时间段)中发送前导码序列752时，UE 704还使用分配的定时提前值在时隙912(或预定时间段)中发送PUCCH 962、PUSCH964和/或SRS 966。
在上述示例中，前导码序列752以及PUCCH 962、PUSCH 964和SRS 966都在相同的小区982中发送。此外，在一种配置中，前导码序列752以及PUCCH 962、PUSCH 964和SRS 966都在相同的上行链路载波上发送。在另一种配置中，前导码序列752在小区982的第一上行链路载波上发送，PUCCH 962、PUSCH 964和SRS 966在不同的第二上行链路载波上发送。
在另一个示例中，前导码序列752’在不同于小区982的小区984上发送，PUCCH962、PUSCH 964和SRS 966在小区982上发送。此外，在一种配置中，小区982和小区984作为带内(intra-band)载波聚合进行操作。在另一种配置中，小区982和小区984作为带间(inter-band)载波聚合进行操作。
图10是UL传输方法(进程)的流程图1000。该方法可由UE(例如，UE 704、装置1102和装置1102’)执行。在操作1002处，当UE处于连接状态时，UE确定在随机接入过程中的随机接入时机向基站发送前导码序列。
在操作1004处，UE确定随机接入时机与预计发送给基站的上行链路信道或探测参考信号处于相同的预定时间段内。
在操作1006处，UE确定其是否具有在相同预定时间段内发送前导码序列和上行链路信道或探测参考信号的性能。当UE具有这种性能时，在操作1008处，UE向基站发送指示，以指示其具有这种性能。
当UE不具有这种性能时，在操作1010处，UE避免发送前导码序列或者避免发送上行链路信道或探测参考信号。
在一些配置中，上行链路信道是PUCCH或PUSCH。在一些配置中，避免发送上行链路信道或探测参考信号。在一些配置中，避免发送前导码序列。在一些配置中，预定时间段是一个时隙、多个符号周期或多个时隙。在一些配置中，用于前导码序列传输的随机接入时机在第一小区，上行链路信道或探测参考信号在第二小区，并且第一小区与第二小区不同。
在一些配置中，第一小区和第二小区作为带内载波聚合进行操作。在一些配置中，第一小区和第二小区作为带间载波聚合进行操作。在一些配置中，在小区的第一上行链路载波上分配随机接入时机，并且在小区的第二上行链路载波上调度上行链路信道或探测参考信号。
图11是描述示例性装置1102中的不同组件/手段之间的数据流的概念数据流示意图1100。装置1102可以是UE。装置1102包括接收组件1104、性能组件1108、随机接入(randomaccess，RA)组件1112和传输组件1110。
当UE处于连接状态时，RA组件1112确定在随机接入过程中的随机接入时机向基站发送前导码序列。RA组件1112确定随机接入时机与预计发送给基站的上行链路信道或探测参考信号处于相同的预定时间段内。
性能组件1108确定UE是否具有在相同预定时间段内发送前导码序列和上行链路信道或探测参考信号的性能。当UE具有这种性能时，性能组件1108向基站发送指示，以指示其具有这种性能。
当UE不具有这种性能时，RA组件1112避免发送前导码序列或者避免发送上行链路信道或探测参考信号。
在一些配置中，上行链路信道是PUCCH或PUSCH。在一些配置中，避免发送上行链路信道或探测参考信号。在一些配置中，避免发送前导码序列。在一些配置中，预定时间段是一个时隙、多个符号周期或多个时隙。在一些配置中，用于前导码序列传输的随机接入时机在第一小区，上行链路信道或探测参考信号在第二小区，并且第一小区与第二小区不同。
在一些配置中，第一小区和第二小区作为带内载波聚合进行操作。在一些配置中，第一小区和第二小区作为带间载波聚合进行操作。在一些配置中，在小区的第一上行链路载波上分配随机接入时机，并且在小区的第二上行链路载波上调度上行链路信道或探测参考信号。
图12是描述用于采用处理系统1214的装置1102’的硬件实现的示例的示意图1200。装置1102’可以是UE。处理系统1214可以实施总线(bus)结构，总线结构一般由总线1224表示。根据处理系统1214的特定应用和总体设计限制，总线1224包括任意数量的相互连接的总线和桥。总线1224将包括一个或更多个处理器和/或硬件组件的各种电路链接在一起，这些电路由一个或更多个处理器1204、接收组件1104、性能组件1108、传输组件1110、RA组件1112和计算机可读介质/存储器1206表示。总线1224还可以链接各种其他电路，诸如定时源、外部设备、稳压器和电源管理电路等。
处理系统1214可以与收发器1210耦接，其中收发器1210可以是收发器254的一个或更多个。收发器1210可以与一个或更多个天线1220耦接，其中天线1220可以是通信天线252。
收发器1210通过传送介质提供与各种其他装置进行通信的手段。收发器1210从一个或更多个天线1220处接收信号，从所接收的信号中提取信息，并向处理系统1214(特别是接收组件1104)提供这些提取的信息。另外，收发器1210从处理系统1214(特别是传输组件1110)处接收信息，并基于所接收的信息产生信号，应用到一个或更多个天线1220中。
处理系统1214包括与计算机可读介质/存储器1206耦接的一个或更多个处理器1204。该一个或更多个处理器1204负责总体处理，包括执行存储在计算机可读介质/存储器1206上的软件。当该软件由一个或更多个处理器1204执行时，使得处理系统1214执行上述任意特定装置的各种功能。计算机可读介质/存储器1206还可用于存储由一个或更多个处理器1204执行软件时操作的数据。处理系统1214还包括接收组件1104、性能组件1108、传输组件1110和RA组件1112的至少一个。上述组件可以是在一个或更多个处理器1204中运行、常存/存储在计算机可读介质/存储器1206中的软件组件、与一个或更多个处理器1204耦接的一个或更多个硬件组件，或上述组件的组合。处理系统1214可以是UE 250的组件，并且包括存储器260和/或TX处理器268、RX处理器256和通信处理器259中的至少一个。
在一种配置中，用于无线通信的装置1102/装置1102’包括用于执行图10的每个操作的手段。上述手段可以是，装置1102和/或装置1102’的处理系统1214的上述一个或更多个组件，被配置为执行上述手段所述的功能。
如上所述，处理系统1214包括TX处理器268、RX处理器256和通信处理器259。同样地，在一种配置中，上述手段可以是，TX处理器268、RX处理器256和通信处理器259，被配置为执行上述手段所述的功能。
应当理解的是，所披露的进程/流程图中各步骤的具体顺序或层次为示范性方法的说明。应当理解的是，可以基于设计偏好对进程/流程图中各步骤的具体顺序或层次进行重新排列。此外，可以进一步组合或省略一些步骤。所附方法以示例性顺序要求保护各种步骤所呈现的元素，但这并不意味着本发明仅限于所呈现的具体顺序或层次。
提供先前描述是为了使所属技术领域的技术人员能够实践本发明所描述的各个方面。对所属技术领域的技术人员而言，对这些方面的各种修改是显而易见的，而且本发明所定义的一般原理也可以应用于其他方面。因此，权利要求并非旨在限制于本发明所示出的方面，而是与语言权利要求符合一致的全部范围，在语言权利要求中，除非特别陈述，否则对单数形式的元素的引用并非意在表示“一个且仅一个”，而是“一个或更多个”。术语“示例性”在本发明中意指“作为示例、实例或说明”。描述为“示例”的任何方面不一定比其他方面更优选或有利。除非特别说明，否则术语“一些”指一个或更多个。诸如“A、B或C中至少一个”、“A、B或C中一个或更多个”、“A、B和C中至少一个”、“A、B和C的一个或更多个”以及“A、B、C或其任意组合”的组合包括A、B和/或C的任何组合，并且可以包括多个A、多个B或多个C。具体地，诸如“A、B或C中至少一个”、“A、B或C中一个或更多个”、“A、B和C中至少一个”、“A、B和C的一个或更多个”以及“A、B、C或其任何组合”的组合可以是只有A、只有B、只有C、A和B、A和C、B和C或A和B和C，其中，任意这种组合可以包括A、B或C中的一个或更多个成员。本发明中所描述的各个方面的元素的所有结构和功能等同物对于所属领域技术人员而言是已知的或随后将会是已知的，并明确地通过引用并入本发明，并且旨在被权利要求所包括。此外，不管本发明是否在权利要求中明确记载，本发明所公开的内容并不旨在专用于公众。词语“模块”、“机制”、“组件”、“装置”等可以不是术语“手段”的替代词。因此，除非使用短语“用于…的手段”来明确地陈述权利要求中的元素，否则该元素不应被理解为功能限定。

Claims (23)

1.一种用户设备的无线通信方法，包括：
当该用户设备处于连接状态时，确定在随机接入过程中的随机接入时机向基站发送前导码序列；
确定该随机接入时机与预计发送给该基站的上行链路信道或探测参考信号处于相同的预定时间段内；以及
避免发送该前导码序列或者避免发送该上行链路信道或该探测参考信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该上行链路信道是物理上行链路控制信道或物理上行链路共享信道。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，避免发送该上行链路信道或该探测参考信号。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，避免发送该前导码序列。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该预定时间段是一个时隙、多个符号周期或多个时隙。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
确定该用户设备是否具有在相同预定时间段内发送前导码序列和上行链路信道或探测参考信号的性能，当该用户设备不具有该性能时，执行该避免发送的操作。
7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：
当该用户设备具有该性能时，向该基站发送指示，以指示该用户设备具有该性能。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于该前导码序列传输的该随机接入时机在第一小区，该上行链路信道或该探测参考信号在第二小区，并且该第一小区与该第二小区不同。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一小区和该第二小区作为带内载波聚合进行操作。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一小区和该第二小区作为带间载波聚合进行操作。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在小区的第一上行链路载波上分配该随机接入时机，并且在该小区的第二上行链路载波上调度该上行链路信道或该探测参考信号。
12.一种用于无线通信的装置，该装置为用户设备，包括：
存储器；以及
耦接到该存储器的至少一个处理器，并且配置用于：
当该用户设备处于连接状态时，确定在随机接入过程中的随机接入时机向基站发送前导码序列；
确定该随机接入时机与预计发送给该基站的上行链路信道或探测参考信号处于相同的预定时间段内；以及
避免发送该前导码序列或者避免发送该上行链路信道或该探测参考信号。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，该上行链路信道是物理上行链路控制信道或物理上行链路共享信道。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，避免发送该上行链路信道或该探测参考信号。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，避免发送该前导码序列。
16.如权利要求12所述的装置，其特征在于，该预定时间段是一个时隙、多个符号周期或多个时隙。
17.如权利要求12所述的装置，该至少一个处理器进一步配置用于：
确定该用户设备是否具有在相同预定时间段内发送前导码序列和上行链路信道或探测参考信号的性能，当该用户设备不具有该性能时，执行该避免发送的操作。
18.如权利要求17所述的装置，该至少一个处理器进一步配置用于：
当该用户设备具有该性能时，向该基站发送指示，以指示该用户设备具有该性能。
19.如权利要求12所述的装置，其特征在于，用于该前导码序列传输的该随机接入时机在第一小区，该上行链路信道或该探测参考信号在第二小区，并且该第一小区与该第二小区不同。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，该第一小区和该第二小区作为带内载波聚合进行操作。
21.如权利要求19所述的装置，其特征在于，该第一小区和该第二小区作为带间载波聚合进行操作。
22.如权利要求12所述的装置，其特征在于，在该小区的第一上行链路载波上分配该随机接入时机，并且在该小区的第二上行链路载波上调度该上行链路信道或该探测参考信号。
23.一种计算机可读介质，用于存储用户设备进行无线通信的计算机可执行代码，包括代码用于：
当用户设备处于连接状态时，确定在随机接入过程中的随机接入时机向基站发送前导码序列；
确定该随机接入时机与预计发送给该基站的上行链路信道或探测参考信号处于相同的预定时间段内；以及
避免发送该前导码序列或者避免发送该上行链路信道或该探测参考信号。
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