CN112514506A - 用于在无线通信中节省频率资源的设备、方法和计算机程序 - Google Patents

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Abstract

公开了用于在无线通信中节省频率资源的设备、方法和计算机程序。本发明允许在多用户信道的B‑IFDM分配中为PRACH前导码传输使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区，从而保持类似的定时估计能力。因此，能够在非授权频谱中传输满足规范要求的PRACH前导码，同时可以与其他信道复用并保持ZAZ。

Description

用于在无线通信中节省频率资源的设备、方法和计算机程序
技术领域
本公开涉及无线通信领域，更具体地，涉及网络节点设备、客户端设备以及相关方法和计算机程序。
背景技术
第五代(5G)或所谓的新无线电(New Radio，NR)无线网络允许在所谓的非授权频谱中操作。例如，蜂窝网络运营商可以通过接入非授权频谱来卸载他们的一些数据流量。无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)设备使用的5千兆赫(GigaHertz，GHz)频带就是这个背景下的非授权频谱的示例。
然而，为了实现这种可能，NR非授权(NR-Unlicensed，NR-U)无线网络使用的物理随机接入信道(Physical Random Access Channel，PRACH)波形需要设计成满足非授权频带的特定要求。这些要求包括占用的信道带宽(Occupied Channel Bandwidth，OCB)。OCB是包含99％信号功率的带宽。典型地，被发送的信号的OCB必须是声明的名义信道带宽(Nominal Channel Bandwidth，NCB)的至少80％，NCB是分配给单个信道的最宽的频带，包括保护频带。在正在进行的标准化中，单个操作信道的NCB被定义为20兆赫(Megahertz，MHz)，但是用户设备(User Equipment，UE)可以使用至少5MHz的较低NCB。
非授权频带的要求还包括对传输功率和功率谱密度(Power Spectral Density，PSD)的限制。例如，在正在进行的标准化中，对于具有传输功率控制的5150MHz至5350MHz的频率范围，最大传输功率被限制在23分贝-毫瓦(Decibel-Milliwatts，dBm)，最大PSD为10dBm/MHz。这意味着，对于有效传输带宽太小的信号，传输功率可能会进一步受到限制，随后这可能会降低小区覆盖范围。在满足最大PSD的同时达到最大传输功率的最小带宽是20MHz。
非授权频带的要求还包括在每次PRACH传输之前由发送方执行对话前侦听(Listen Before Talk，LBT)机制。
利用所谓的交织(或交错)波形设计，在NCB内以分布式方式分配PRACH频率资源，以满足OCB要求。PRACH的这种波形设计的优点是符合交织的物理上行共享信道(PhysicalUplink Shared Channel，PUSCH)/物理上行控制信道(Physical Uplink ControlChannel，PUCCH)设计。例如，在长期演进(Long Term Evolution，LTE)授权辅助接入(Licensed Assisted Access，LAA)中，PUSCH/PUCCH资源在系统带宽中交织，并且对于NR-U信道可能需要类似的交织资源分配。对于具有20MHz带宽和15kHz子载波间隔(SubcarrierSpacing，SCS)的LTE-LAA系统频带，交织包括每第10个物理资源块(Physical ResourceBlock，PRB)均匀分配的10个PRB，使得总共10个正交交织可以重叠。需要注意的是，NR-U系统可以具有不同的交织结构，例如不同数量的交织、每个交织不同数量的PRB/子PRB和/或不同的子载波间隔。
这种LTE LAA交织结构允许在PSD限制下达到比连续分配更高的传输功率，并且无需使用全部带宽。例如，对于粒度为1MHz的10dBm/MHz的PSD限制，通过每个PSD测量粒度仅分配一小部分频率资源来实现更高的传输功率。由于只在每第10个PRB分配一个PRB，因此分配的PRB均匀间隔1.8MHz，即大于PRB测量粒度，因而每个可以以10dBm传输。因此，由于每个交织10个PRB，有可能达到20dBm的总传输功率。
然而，也存在影响NR-U的问题。例如，NR-U PRACH波形应该具有与基于交织的NRPUSCH/PUCCH资源分配(其与LTE相比可具有不同可能的SCS)兼容的资源分配。然而，如果相邻交织中的PUSCH/PUCCH和PRACH具有不同的SCS，它们将相互干扰，并且有必要在它们之间设置保护频带，例如通过在PUSCH/PUCCH和PRACH交织之间保留空白交织。然而，这将增加开销并降低系统的复用能力。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍将在下面的详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。
本发明的目的是允许在无线通信中节省频率资源。前述和其他目的通过独立权利要求的特征来实现。进一步的实现形式从从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。
根据第一方面，提供了一种用于无线通信的客户端设备。客户端设备包括收发器和处理器。收发器用于接收频率资源信息，以指示用于物理随机接入信道(PhysicalRandom Access Channel，PRACH)前导码传输的频率资源集合，所接收的用于指示每个频率资源的频率资源信息包括以下至少一项：交织信息，其指示块交织频分复用(Block-Interlaced Frequency-Division Multiplexing，B-IFDM)分配中的至少一个交织；资源元素分配信息，其指示至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集；以及资源元素间隔信息，使得至少一个B-IFDM交织的至少一个块内的至少一个资源元素根据音调交织频分复用(Tone-Interlaced Frequency-Division Multiplexing，T-IFDM)分配被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且在至少一个B-IFDM交织的每个块中重复该资源元素分配。处理器用于至少部分地基于所接收的频率资源信息来选择频率资源集合中的频率资源，并且生成待在所选择的频率资源上的PRACH前导码。收发器还用于在所选择的频率资源上发送所生成的PRACH前导码。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(Zero-Autocorrelation Zone，ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。此外，当通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性时，多个PRACH序列可以在一个PRACH频率资源位置被码分复用(Code-Division Multiplexed，CDM)。
在第一方面的实现形式中，资源元素子集包括子载波集合，并且资源元素间隔包括子载波间隔。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区ZAZ，从而保持类似的定时估计能力。此外，当通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性时，多个PRACH序列可以在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)。
在第一方面的实现形式中，多个基于T-IFDM的PRACH分配中的每个基于T-IFDM的PRACH分配中的块具有相同的频率间隔，这使得不同的正交PRACH前导码具有相同的自相关分布，因此将提供相同的定时估计能力。因此，网络节点设备可以授权客户端设备随机选取这些T-IFDM PRACH分配中的一个来构造其PRACH前导码的可能性。与现有技术中的B-IFDMPRACH相比，这增加了PRACH正交复用容量。
在第一方面的实现形式中，在至少一个B-IFDM交织内频分复用多个基于T-IFDM的PRACH分配。分配给PRACH的交织中的多个PRACH前导码的频分复用(FDM)允许增加正交PRACH前导码的数量。
在第一方面的实现形式中，保留至少一个B-IFDM交织的每个块中的至少一个资源元素。例如，PRACH交织中节省的频率资源可以被保留用于提供保护频带，当与不同的SCS一起使用时，这允许避免或减轻PRACH前导码和相邻交织中的其他信道之间的干扰。
在第一方面的实现形式中，至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集的分布是连续的、非连续但均匀的、或者不均匀的。连续资源元素分配模式和非均匀资源元素分配模式的优点在于，可以在一定程度上减轻或避免具有载波频率偏移的系统中的频分复用T-IFDM PRACH之间的串扰现象，即，即使具有非零载波频率偏移，也可以降低错误地检测T-IFDM PRACH作为其频分复用版本的概率。
在第一方面的实现形式中，用资源指示值(Resource Indication Value，RIV)、位图或整数索引来指示至少一个B-IFDM交织。使用RIV允许需要较少比特的有效信令。使用位图需要较少的信令开销，因为位图的长度可对应于交织的两个PRB之间的间隔，因此更短。当使用索引时，从索引到交织的映射可以存储在发送器和接收器处，从而允许交织的任意构造，例如非连续交织，这又允许通过适当选择交织内的PRB的间隔来优化所使用的交织的集合，从而最大化受PSD约束的传输功率。
在第一方面的实现形式中，用资源指示值(RIV)、位图或整数索引来指示至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集。使用RIV允许需要较少比特的有效信令。使用位图允许形成包括非连续资源元素的任何资源元素集合。当使用索引时，从索引到资源元素的映射可以存储在发送器和接收器处，从而允许资源元素子集的任意构造，并且当不是所有资源元素位置都被利用时，允许与位图相比更少的信令。
在第一方面的实现形式中，处理器还用于从存储在客户端设备中的数据获取频率资源信息的剩余部分。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。此外，当通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性时，多个PRACH序列可以在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)。
在第一方面的实现形式中，频率资源信息的剩余部分包括预先确定的信息或载波频率特定信息。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。此外，当通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性时，多个PRACH序列可以在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)。
根据第二方面，提供了一种方法。该方法包括由用于无线通信的客户端设备中的收发器接收频率资源信息，以指示用于物理随机接入信道PRACH前导码传输的频率资源集合，所接收的用于指示每个频率资源的频率资源信息包括以下至少一项：交织信息，其指示块交织频分复用(B-IFDM)分配中的至少一个交织；资源元素分配信息，其指示至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集；以及资源元素间隔信息，使得至少一个B-IFDM交织的至少一个块内的至少一个资源元素根据音调交织频分复用(T-IFDM)分配被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且在至少一个B-IFDM交织的每个块中重复该资源元素分配。该方法还包括由用于无线通信的客户端设备中的处理器至少部分地基于所接收的频率资源信息来选择频率资源集合中的频率资源。该方法还包括由用于无线通信的客户端设备中的处理器生成待在所选择的频率资源上发送的PRACH前导码。该方法还包括由用于无线通信的客户端设备中的收发器在所选择频率资源上发送所生成的PRACH前导码。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。此外，当通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性时，多个PRACH序列可以在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)。
在第二方面的实现形式中，资源元素子集包括子载波集合，并且资源元素间隔包括子载波间隔。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。此外，当通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性时，多个PRACH序列可以在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)。
在第二方面的实现形式中，多个基于T-IFDM的PRACH分配中的每个基于T-IFDM的PRACH分配中的块具有相同的频率间隔，这使得不同的正交PRACH前导码具有相同的自相关分布，因此将提供相同的定时估计能力。因此，网络节点设备可以授权客户端设备随机选取这些T-IFDM PRACH分配中的一个来构造其PRACH前导码的可能性。与现有技术中的B-IFDMPRACH相比，这增加了PRACH正交复用容量。
在第二方面的实现形式中，在至少一个B-IFDM交织内频分复用多个基于T-IFDM的PRACH分配。分配给PRACH的交织中的多个PRACH前导码的频分复用(FDM)允许增加正交PRACH前导码的数量。
在第二方面的实现形式中，保留至少一个B-IFDM交织的每个块中的至少一个资源元素。例如，PRACH交织中节省的频率资源可以被保留用于提供保护频带，当与不同的SCS一起使用时，这允许避免或减轻PRACH前导码和相邻交织中的其他信道之间的干扰。
在第二方面的实现形式中，至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集的分布是连续的、非连续但均匀的、或者不均匀的。连续资源元素分配模式和非均匀资源元素分配模式的优点在于，可以在一定程度上减轻或避免具有载波频率偏移的系统中的频分复用T-IFDM PRACH之间的串扰现象，即，即使具有载波频率偏移，也可以降低错误地检测T-IFDMPRACH作为其频分复用版本的概率。
在第二方面的实现形式中，用资源指示值(RIV)、位图或整数索引来指示至少一个B-IFDM交织。使用RIV允许需要较少比特的有效信令。使用位图需要较少的信令开销，因为位图的长度可对应于交织的两个PRB之间的间隔，因此更短。当使用索引时，从索引到交织的映射可以存储在发送器和接收器处，从而允许交织的任意构造，例如非连续交织，这又允许通过适当选择交织内的PRB的间隔来优化所使用的交织的集合，从而最大化受PSD约束的传输功率。
在第二方面的实现形式中，用资源指示值(RIV)、位图或整数索引来指示至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集。使用RIV允许需要较少比特的有效信令。使用位图允许形成包括非连续资源元素的任何资源元素集合。当使用索引时，从索引到资源元素的映射可以存储在发送器和接收器处，从而允许资源元素子集的任意构造，并且当不是所有资源元素位置都被利用时，允许与位图相比更少的信令。
在第二方面的实现形式中，由处理器从存储在客户端设备中的数据获取频率资源信息的剩余部分。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。此外，当通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性时，多个PRACH序列可以在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)。
在第二方面的实现形式中，频率资源信息的剩余部分包括预先确定的信息或载波频率特定信息。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。此外，当通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性时，多个PRACH序列可以在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)。
根据第三方面，提供了一种计算机程序。该计算机程序包括用于当该计算机程序在计算机上执行时执行根据第二方面的方法的程序代码。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。此外，当通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性时，多个PRACH序列可以在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)。
根据第四方面，提供了一种用于无线通信的网络节点设备。网络节点设备包括收发器和处理器。收发器用于发送频率资源信息，以指示用于物理随机接入信道(PRACH)前导码传输的频率资源集合，所发送的用于指示每个频率资源的频率资源信息包括以下信息中的至少一项：交织信息，其指示块交织频分复用B-IFDM分配中的至少一个交织；资源元素分配信息，其指示至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集；以及资源元素间隔信息，使得至少一个B-IFDM交织的至少一个块内的至少一个资源元素根据音调交织频分复用(T-IFDM)分配被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且在至少一个B-IFDM交织的每个块中重复该资源元素分配。收发器还用于接收包括至少一个PRACH前导码的信号，至少一个PRACH前导码中的每一个在所指示的频率资源集合中的一个频率资源上被发送。处理器用于从所接收的信号中导出至少一个索引，每个导出的索引对应于所接收的信号中包含的PRACH前导码中的一个。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。此外，当通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性时，多个PRACH序列可以在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)。
在第四方面的实现形式中，至少两个PRACH前导码在所指示的频率资源集合的相同频率资源上被发送。在这种情况下，多个PRACH前导码在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)，并且通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。
在第四方面的实现形式中，至少两个PRACH前导码在所指示的频率资源集合的不同频率资源上被发送。在这种情况下，多个PRACH前导码在分配给PRACH的至少一个交织中被频分复用(FDM)，并且它们之间的正交性自然得到保证，而不管PRACH序列选择如何，这进而使得即使在非零载波频率偏移下它们之间也是低互相关的。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。
根据第五方面，提供了一种方法。该方法包括由用于无线通信的网络节点设备中的收发器发送频率资源信息，以指示用于物理随机接入信道(PRACH)前导码传输的频率资源集合，所发送的用于指示每个频率资源的频率资源信息包括以下至少一项：交织信息，其指示块交织频分复用(B-IFDM)分配中的至少一个交织；资源元素分配信息，其指示至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集；以及资源元素间隔信息，使得至少一个B-IFDM交织的至少一个块内的至少一个资源元素根据音调交织频分复用(T-IFDM)分配被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且在至少一个B-IFDM交织的每个块中重复该资源元素分配。该方法还包括由用于无线通信的网络节点设备中的收发器接收包括至少一个PRACH前导码的信号，至少一个PRACH前导码中的每一个在所指示的频率资源集合中的一个频率资源上被发送。该方法还包括由用于无线通信的网络节点设备中的处理器从所接收的信号导出至少一个索引，每个导出的索引对应于所接收的信号中包含的PRACH前导码中的一个。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。此外，当通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性时，多个PRACH序列可以在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)。
在第五方面的实现形式中，至少两个PRACH前导码在所指示的频率资源集合的相同频率资源上被发送。在这种情况下，多个PRACH前导码在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)，并且通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。
在第五方面的实现形式中，至少两个PRACH前导码在所指示的频率资源集合的不同频率资源上被发送。在这种情况下，多个PRACH前导码在分配给PRACH的至少一个交织中被频分复用(FDM)，并且它们之间的正交性自然得到保证，而不管PRACH序列选择如何，这进而使得即使在非零载波频率偏移下它们之间也是低互相关的。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。
根据第六方面，提供了一种计算机程序。该计算机程序包括用于当该计算机程序在计算机上执行时执行根据第五方面的方法的程序代码。本发明允许在多用户信道的B-IFDM分配中为PRACH前导码使用更少的频率资源，同时仍然为PRACH前导码保持与现有技术中相同的零自相关区(ZAZ)，从而保持类似的定时估计能力。此外，当通过适当的序列选择来安排多个PRACH序列之间的低互相关性时，多个PRACH序列可以在一个PRACH频率资源位置被码分复用(CDM)。
许多伴随的特征将更容易理解，因为通过参考结合附图考虑的以下详细描述，它们变得更好理解。
附图说明
在下文中，参考附图更详细地描述了示例实施例，其中：
图1A是示出客户端设备的框图；
图1B是示出网络节点设备的框图；
图2A是示出方法的流程图；
图2B是示出方法的另一流程图；
图3A是示出15kHz子载波间隔(SCS)的每第10个物理资源块(PRB)分布的块交织频分复用(B-IFDM)的图示；
图3B是示出15kHz SCS的每第5个PRB分布的B-IFDM的图示；
图3C是示出具有30或60kHz SCS的每第10个子PRB分布的B-IFDM的图示；
图4A是示出在15kHz SCS的每第10个PRB分布的B-IFDM交织内的12个音调交织频分复用(T-IFDM)物理随机接入信道(PRACH)的频分复用(FDM)的图示；
图4B是示出在15kHz SCS的每第10个PRB分布的B-IFDM交织内的6个T-IFDM PRACH的FDM的图示；
图4C是示出在两个等间隔的B-IFDM交织内的12个T-IFDM PRACH的FDM的图示，其中每个交织在15kHz SCS的每第10个PRB分布；
图4D是示出在两个B-IFDM交织内的6个T-IFDM PRACH的FDM的图示，其中每个交织在15k Hz SCS的每第10个PRB分布；
图5A是示出在B-IFDM交织的中间音调中分配单个T-IFDM PRACH的图示，其中块两端具有保护音调以避免/减轻与具有不同SCS的相邻B-IFDM的干扰；
图5B是示出在B-IFDM交织的中间两个音调中分配单个T-IFDM PRACH的图示，其中块两端具有保护音调以避免/减轻与具有不同SCS的相邻B-IFDM的干扰；
图5C是示出在B-IFDM交织的4个中间音调中的4个T-IFDM PRACH的FDM的图示，使得在块的每一端有4个保护音调，以避免/减轻与具有不同SCS的相邻B-IFDM的干扰；和
图5D是示出在B-IFDM交织的4个中间音调中的2个T-IFDM PRACH(各占用两个音调)的FDM的图示，使得在块的每一端有4个保护音调，以避免/减轻与具有不同SCS的相邻B-IFDM的干扰。
在下文中，相同的附图标记表示相同或至少功能等同的特征。
具体实施方式
在下面的描述中参考了附图，附图形成了本公开的一部分，并且在这些附图中，通过图示的方式示出了本发明可以被放置的具体方面。应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其他方面，并且可以进行结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不应被视为限制性的，因为本发明的范围由所附权利要求限定。
例如，应当理解，结合所描述的方法的公开内容对于用于执行该方法的相应设备或系统也适用，反之亦然。例如，如果描述了特定的方法步骤，则相应的设备可以包括执行所描述的方法步骤的单元，即使这样的单元没有在附图中明确描述或示出。另一方面，例如，如果基于功能单元来描述特定装置，则相应的方法可以包括执行所描述的功能的步骤，即使该步骤没有在附图中明确描述或图示。进一步，应当理解，除非另有特别说明，否则本文描述的各种示例方面的特征可以彼此组合。
在下文中，基于图3A至3C提供了块交织频分复用(B-IFDM)的一般描述。
图3A的图示310示出了来自LTE LAA的B-IFDM设计，其中一交织包括具有15kHz子载波间隔(SCS)的每第10个物理资源块(PRB)分配的10个PRB，或者换句话说，总共120个资源元素(Resource Element，RE)。如图3A所示，一交织中的PRB的间隔为1.8MHz。如果在这样的交织中分配一个恒定包络PRACH序列，PRACH前导码的零自相关区(ZAZ)的时间跨度由1.8MHz的频率间隔确定，并且与所选择的详细序列无关。如果正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)调制中的快速傅立叶逆变换(Inverse FastFourier Transform，IFFT)大小被设置为等于有效带宽分配，则得到1/(1.8MHz)≈0.5μs的ZAZ时间跨度，这对应于半径为82米(m)的小区中的最大往返延迟。随着更大的IFFT大小和因此更高的采样速率(这对于实际的PRACH前导码是典型的)，在ZAZ中可能出现波纹。
为了获得更长的ZAZ，可以将两个等间隔的交织分配给一个PRACH，使得分配给一个PRACH的PRB之间的频率间隔现在减少到0.9MHz，如图3B的图示320所示。在这种情况下，总共有240个RE可供使用。因此，最大允许定时偏移为1/(0.9MHz)≈1.1μs，这对应于半径为164m的小区中的最大往返延迟。如果需要支持更大的小区半径，则需要将更多的频率资源分配给一个PRACH，这将降低B-IFDM内的复用能力。
而且，NR-U PRACH波形应该具有与基于交织的NR PUSCH/PUCCH资源分配(其与LTE相比可具有不同可能的SCS)相兼容的资源分配。为了在不同可能的SCS下保持相同的B-IFDM结构，交织中的块不一定由一个具有12个RE的PRB组成。相反，一个块可以由一个具有例如6个RE(具有30kHz SCS)或3个RE(具有60kHz SCS)的子PRB组成，如图3C的图示330所示。如果相邻交织中的PUSCH/PUCCH和PRACH具有不同的SCS，它们将相互干扰，并且在它们之间设置保护频带将变得必要，例如通过在PUSCH/PUCCH和PRACH交织之间保留空白交织。然而，这将增加开销并降低系统的复用能力。
本发明允许在非授权频谱中传输满足规范要求的PRACH前导码，同时允许与其他信道复用并保持ZAZ。
如下文中将更详细讨论的，本发明涉及根据多个用户信道(例如PRACH、PUSCH、PUCCH)的B-IFDM的至少一个交织内的特定音调交织频分复用(T-IFDM)分配来构造PRACH前导码。通过在B-IFDM内使用T-IFDM，一个或多个B-IFDM交织的每个块中的至少一个子载波被分配给PRACH，并且子载波分配在每个块中重复。如果在每个块中为一个PRACH前导码分配多个子载波，它们可以是连续的或非连续的，并且可以是均匀的或非均匀的。因此，不同块中的每个活动音调具有规则的频率间隔，该频率间隔等于分配给PRACH的B-IFDM交织的块的频率间隔，其定义了前导码的自相关分布，从而定义了它们的定时估计能力。在每个块只有一个音调的实施例中，PRACH的所有活动音调在频域中等间隔排列，并且当使用Zadoff-Chu(ZC)序列时，可以保持与连续音调分配相同的低峰均功率属性。由T-IFDM在B-IFDM内为PRACH分配的子载波的位置可以是例如预先确定的或者从网络节点设备用信号通知给客户端设备的。
B-IFDM PRACH的自相关分布由交织中频率资源块之间的频率间隔确定。换句话说，在B-IFDM中分配给单个PRACH交织传输的块(例如，PRB、子PRB、单个音调或几个音调)的大小不影响自相关属性。更重要的是，对于在交织中所有均匀分布的块中重复的具有相同包络谱的任何序列，获得相同的自相关分布。因此，用于精确定时估计的相同ZAZ时间跨度可以通过给定的B-IFDM结构内分配的PRACH的T-IFDM使用分配给PRACH的每个B-IFDM交织块中的至少一个音调索引来获得。
B-IFDM内的T-IFDM PRACH可以满足与现有技术中的B-IFDM类似的非授权频谱的占用信道带宽(OCB)和功率谱密度(PSD)要求。由于在B-IFDM内分配T-IFDM PRACH，所以这使得与现有技术中的B-IFDM的OCB相同。此外，分配给B-IFDM的块(例如，PRB、子PRB)的功率可以被相等地分配给每个块中所选择的一个或多个RE。因此，在B-IFDM内的T-IFDM PRACH可以具有与满足PSD限制的B-IFDM交织相同的总传输功率。
虽然在B-IFDM内的T-IFDM PRACH可以满足与现有技术的B-IFDM PRACH相同的OCB/PSD要求并产生相同的ZAZ，但它也可以提供额外的优点。例如，可以容易地对分配给PRACH的交织内的多个正交PRACH进行频分复用。此外，如果其他相邻交织被分配给具有与PRACH所使用的SCS不同的SCS的B-IFDM PUSCH/PUSCH，则PRACH交织中每个块两端的几个RE可以被保留作为保护频带，以避免或减轻与相邻交织的干扰。
接下来，基于图1A和1B描述客户端设备100和网络节点设备110的示例实施例。所描述的设备的一些特征是提供进一步优点的可选特征。
图1A是示出客户端设备100的框图。客户端设备100可以是终端用户实体直接使用的并且能够在无线网络中通信的各种类型的设备中的任何一种，例如用户设备(UE)。此类设备包括但不限于智能手机、平板电脑、智能手表、笔记本电脑、物联网(Internet-of-Things，IoT)设备等。尽管可根据客户端设备来描述实施例，但是这是示例性的，绝不是限制性的。
根据一个方面，客户端设备100可以包括收发器101和耦合到收发器101的处理器或处理单元102，其可以用于实现下面更详细描述的功能。
处理器102可以包括例如各种处理设备中的一个或多个，例如协同处理器、微处理器、控制器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、具有或不具有伴随的DSP的处理电路、或各种其他处理设备，包括集成电路例如专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、硬件加速器、专用计算机芯片等。
客户端设备100还可以包括用于存储例如计算机程序等的存储器(图1A中未示出)。存储器可以包括一个或多个易失性存储设备、一个或多个非易失性存储设备和/或一个或多个易失性存储设备和非易失性存储设备的组合。例如，存储器可以具体化为磁存储设备(例如硬盘驱动器、软盘、磁带等)、光磁存储设备和半导体存储器(如掩膜ROM、可编程ROM(Programmable ROM，PROM)、可擦PROM(Erasable PROM，EPROM)、闪存ROM、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等)。
收发器101用于接收频率资源信息，以指示用于物理随机接入信道(PRACH)前导码传输的频率资源集合。在一个示例中，收发器101可以用于接收频率资源信息(例如，通过从网络节点设备110接收主信息块(Master Information Block，MIB)/系统信息块(SystemInformation Block，SIB)或专用信令)，以指示非授权频谱中用于PRACH前导码传输的频率资源集合。
所接收的用于指示每个频率资源的频率资源信息包括交织信息、资源元素分配信息和资源元素间隔信息的任意组合。
交织信息指示块交织频分复用(B-IFDM)分配中的至少一个交织。资源元素分配信息指示至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集。资源元素间隔信息指示资源元素间隔。在一个示例中，交织信息可以指示B-IFDM分配中的至少一个交织。例如，资源元素子集可以包括子载波集合。相应地，资源元素间隔可以包括子载波间隔。这里，“音调”、“资源元素(RE)”和“子载波”可互换使用。
这里，术语“交织”用于指在给定频带中均匀分布的块的集合，其中每个块包括相同数量的连续资源元素，并且交织中的相邻块由频域中通常数量的块隔开。因此，多个交织以梳的方式被频分复用(FDM)。换句话说，短语“块交织频分复用(B-IFDM)分配的交织”是指通过交织来自被使用的资源元素块的多个组成序列的被使用的资源元素块而获得的被使用的资源元素块的序列。被使用的资源元素的块的每个组成序列由多个被使用的资源元素的块组成，其中每两个连续的这样的块由恒定数量的未使用的资源元素分开。
根据音调交织频分复用(T-IFDM)分配，至少一个B-IFDM交织的至少一个块内的至少一个资源元素被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且在至少一个B-IFDM交织的每个块中重复该资源元素分配。在一个示例中，每个块中的资源元素子集的索引在所有块中都是相同的，也就是说它们在所有块中重复。在一个示例中，在至少一个B-IFDM交织的每个块内的至少一个资源元素可以根据音调交织频分复用(T-IFDM)分配被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且可以在至少一个B-IFDM交织的每个块中重复该资源元素分配。
在一个示例中，每个PRACH前导码传输占用一个资源元素子集。换句话说，一个资源元素子集被分配用于一个PRACH前导码的传输。
再换句话说，客户端设备100接收可用于指示频率资源集合的频率资源信息。每个频率资源可以由三个方面的信息来配置：A、交织信息，B、RE分配信息，和C、子载波间隔。不同的频率资源由A、B和C中的至少一个来区分。有可能所有的频率资源在一个方面具有相同的信息，例如子载波间隔对于所有的可以是相同的，然后这个方面的频率资源信息可以是公共的。用于配置每个频率资源的信息可以不完全来自所接收的频率资源信息，例如，SCS可以是预先确定的或特定于载波的(例如，一旦客户端设备100知道载波频率，它就知道子载波间隔)。因此，频率资源信息包括用于定义集合中每个频率资源的三方面信息的至少一部分。
在一个示例中，对于初始接入，可以向客户端设备100通知频率资源集合，使得客户端设备100可以从该集合中随机选择一个频率资源来发送PRACH前导码。对于连接的情况，可以仅向客户端设备100通知一个频率资源，并且在客户端设备100处不执行随机选择。
处理器102用于至少部分地基于所接收的频率资源信息来选择频率资源集合中的频率资源，并且生成待在所选择的频率资源上发送的PRACH前导码。
收发器101还用于在所选择的频率资源上发送所生成的PRACH前导码。
在一个示例中，多个基于T-IFDM的PRACH分配中的每个基于T-IFDM的PRACH分配中的块可以具有相同的频率间隔。
在一个示例中，多个基于T-IFDM的PRACH分配可以在至少一个B-IFDM交织内被频分复用。
在一个示例中，可以保留至少一个B-IFDM交织的每个块中的至少一个资源元素。例如，PRACH交织中节省的频率资源可以被保留用于提供保护频带，当与不同的SCS一起使用时，这允许避免或减轻PRACH前导码和相邻交织中的其他信道之间的干扰。
在一个示例中，至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集的分布可以是连续的、非连续但均匀的、或者不均匀的。
在一个示例中，至少一个B-IFDM交织可以用资源指示值RIV、位图或整数索引来指示。
在第一方面的实现形式中，至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集可以用资源指示值RIV、位图或整数索引来指示。
在一个示例中，处理器102还可以用于从存储在客户端设备100中的数据获取频率资源信息的剩余部分。附加地或替代地，频率资源信息的剩余部分可以包括预先确定的信息或载波频率特定信息。
图1B是示出网络节点设备110的框图。网络节点设备110可以包括例如基站，诸如宏eNodeB、微微eNodeB、家庭eNodeB、第五代基站(gNB)或为客户端设备(包括例如图1A的客户端设备100)提供空中接口以经由无线传输连接到无线网络的任何这样的设备。
根据一个方面，网络节点设备110包括收发器111和耦合到收发器111的处理器或处理单元112，其可以用于实现下面更详细描述的功能。
处理器112可以包括例如各种处理设备中的一个或多个，例如协同处理器、微处理器、控制器、数字信号处理器(DSP)、具有或不具有伴随的DSP的处理电路、或各种其他处理设备，包括集成电路例如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、微控制器单元(MCU)、硬件加速器、专用计算机芯片等。
网络节点设备110还可以包括用于存储例如计算机程序等的存储器(图1B中未示出)。存储器可以包括一个或多个易失性存储设备、一个或多个非易失性存储设备和/或一个或多个易失性存储设备和非易失性存储设备的组合。例如，存储器可以具体化为磁存储设备(例如硬盘驱动器、软盘、磁带等)、光磁存储设备和半导体存储器(如掩膜ROM、PROM(可编程ROM)、EPROM(可擦PROM)、闪存ROM、RAM(随机存取存储器)等)。
应当注意，网络节点设备110所使用的各种参数和数据与客户端设备100所使用的参数和数据是相同的或者至少在功能上是等同的，因此这里不再详细重复它们的描述。
收发器111用于发送频率资源信息，以指示用于物理随机接入信道(PRACH)前导码传输的频率资源集合。所发送的用于指示每个频率资源的频率资源信息包括交织信息、资源元素分配信息和资源元素间隔信息中的至少一项，交织信息指示块交织频分复用B-IFDM分配中的至少一个交织，资源元素分配信息指示至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集。
根据音调交织频分复用(T-IFDM)分配，至少一个B-IFDM交织的至少一个块内的至少一个资源元素被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且在至少一个B-IFDM交织的每个块中重复该资源元素分配。
收发器111还用于接收包括至少一个PRACH前导码的信号，该至少一个PRACH前导码中的每一个在所指示的频率资源集合的一个频率资源上被发送。
处理器112用于从所接收的信号中导出至少一个索引，每个导出的索引对应于所接收的信号中包含的PRACH前导码中的一个。因此，网络节点设备110知道客户端设备100的存在和定时提前，从而可以建立客户端设备100和网络节点设备110之间的上行连接。
在一个示例中，至少两个PRACH前导码在所指示的频率资源集合中的相同频率资源上(由不同的客户端设备)发送，其中它们可以被区分，例如通过使用具有不同根索引的不同ZC序列以保证低互相关性，如下面更详细讨论的。附加地或替代地，至少两个PRACH前导码也可以在所指示的频率资源集合中的不同频率资源上发送(例如，它们是频分复用(FDM)的)。
对于网络节点设备110，频率资源信息可以被广播到多个客户端设备100，并且每个客户端设备100可以基于所接收的频率资源信息和随机选择来同时发送PRACH前导码。
图2A是示出根据一个实施例的方法210的流程图。
在操作201，用于无线通信的客户端设备中的收发器接收频率资源信息，该频率资源信息指示用于物理随机接入信道(PRACH)前导码传输的频率资源集合。所接收的用于指示每个频率资源的频率资源信息包括以下信息中的至少一项：交织信息，其指示块交织频分复用(B-IFDM)分配中的至少一个交织；资源元素分配信息，其指示至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集；以及资源元素间隔信息，使得至少一个B-IFDM交织的至少一个块内的至少一个资源元素根据音调交织频分复用(T-IFDM)分配被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且在至少一个B-IFDM交织的每个块中重复该资源元素分配。
在可选操作202，处理器可以从存储在客户端设备中的数据获取频率资源信息的剩余部分(如果有的话)。频率资源信息的剩余部分还可以包括例如预先确定的信息或载波频率特定信息。
在操作203，客户端设备中的处理器至少部分地基于所接收的频率资源信息来选择频率资源集合中的频率资源。
在操作204，客户端设备中的处理器生成待在所选择的频率资源上发送的PRACH前导码。
在操作205，客户端设备中的收发器在所选择的频率资源上发送所生成的PRACH前导码。
方法210可以由客户端设备100执行。方法210的其他特征直接源于客户端设备100的功能。方法210可以由计算机程序来执行。
图2B是示出根据一个实施例的方法250的流程图。
在操作251，用于无线通信的网络节点设备中的收发器发送频率资源信息，该频率资源信息指示用于物理随机接入信道(PRACH)前导码传输的频率资源集合。所发送的用于指示每个频率资源的频率资源信息包括以下信息中的至少一项：交织信息，其指示块交织频分复用(B-IFDM)分配中的至少一个交织；资源元素分配信息，其指示至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集；以及资源元素间隔信息，使得至少一个B-IFDM交织的至少一个块内的至少一个资源元素根据音调交织频分复用(T-IFDM)分配被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且在至少一个B-IFDM交织的每个块中重复该资源元素分配。
在操作252，网络节点设备中的收发器接收包括至少一个PRACH前导码的信号。至少一个PRACH前导码中的每一个在所指示的频率资源集合中的一个频率资源上被发送。
在操作253，网络节点设备中的处理器从所接收的信号中导出至少一个索引。每个导出的索引对应于所接收的信号中包含的PRACH前导码中的一个。
方法250可以由网络节点设备110执行。方法250的其他特征直接源于网络节点设备110的功能。方法250可以由计算机程序来执行。
在下文中，基于图4A至5D来讨论图1A至2B的实施例的进一步示例。
在第一个进一步示例(图4A至4D)中，在B-IFDM内允许几个T-IFDM PRACH分配，其中每个T-IFDM PRACH由分配给PRACH的B-IFDM交织的每个块中的音调索引的非重叠子集来定义，并且这些非重叠子集中的每一个中的音调索引的数量至少为一。例如，一个T-IFDMPRACH的每个块中的音调索引的数量可以少于交织的块中的音调索引的最大数量。于是每个T-IFDM分配中的块具有相同的频率间隔，这使得不同的正交PRACH前导码具有相同的自相关分布，并且因此将提供相同的定时估计能力。因此，客户端设备100可以被网络节点设备110授权随机选取这些T-IFDM PRACH分配中的一个来构造其PRACH前导码的可能性。与现有技术中的B-IFDM PRACH相比，这增加了PRACH正交复用容量。
图4A的图示410示出了在图3A的LTE LAA的B-IFDM设计中的单个交织内的十二个复用的T-IFDM PRACH。这里，每个T-IFDM PRACH在交织中的10个块的每一个中包括一个RE，因此总共有10个RE。因此，通过将每个序列的10个元素分配给T-IFDM PRACH的10个RE来使用长度约为10的序列(如具有不同根索引的Zadoff-Chu(ZC)序列或缩短的ZC序列)。这里，相同的ZC序列可以在不同的T-IFDM PRACH中重复使用，因为它们是频分复用(FDM)的并且彼此正交，并且具有不同根索引的ZC序列可以以CDM方式在相同的T-IFDM PRACH中使用，只要能够保证它们之间的低互相关性。
需要注意的是，分配给每一个T-IFDM PRACH的10个RE在频域中是等间隔的，其频率间隔与B-IFDM相同，为1.8MHz。于是PRACH前导码的ZAZ时间跨度完全由1.8MHz的频率间隔确定，并产生1/(1.8MHz)≈0.5μs的ZAZ时间跨度。此外，每个T-IDFM PRACH的RE之间的相等间隔也保证了所产生的PRACH前导码波形的峰均功率比(Peak-to-Average PowerRatio，PAPR)与通过连续RE分配获得的一样低。要注意的是，利用这种等间隔属性，采用在T-IFDM PRACH中码分复用(CDM)的不同循环移位来使用公共ZC序列将导致它们之间的零互相关区减小，并进而导致可以支持的小区半径减小。因此，采用在T-IFDM PRACH中码分复用(CDM)的不同循环移位来使用公共ZC序列可以考虑要支持的预期小区半径。
如果要使用更长的PRACH序列，图4B的图示420示出了在图3A的LTE LAA的B-IFDM设计中的单个交织内的六个频分复用(FDM)的T-IFDM PRACH，其中每个T-IFDM PRACH在10个块的每一个中包括两个RE(不一定像图4B中那样连续)，因此总共具有20个RE。因此，可以使用长度约为20的序列(例如，具有不同根索引和/或循环移位的ZC序列或缩短的ZC序列)。分配给每个T-IFDM PRACH的RE块具有与B-IFDM相同的1.8MHz的频率间隔。于是同样地，PRACH前导码的ZAZ时间跨度由1.8MHz的频率间隔确定，并产生1/(1.8MHz)≈0.5μs的ZAZ时间跨度。要注意的是，对于每个T-IFDM PRACH，每个块中的两个RE可以是连续的(例如模式(a))或非连续的(例如模式(b)和(c))，并且它们相对于不同的频分复用(FDM)的T-IFDMPRACH的位置可以是均匀的(例如模式(a)和(b))或非均匀的(例如模式(c))。连续RE分配模式和非均匀RE分配模式的优点在于，可以在一定程度上减轻或避免具有载波频率偏移的系统中频分复用(FDM)的T-IFDM PRACH之间的串扰现象，即，即使在载波频率偏移的情况下，也可以降低错误地检测T-IFDM PRACH作为其频分复用(FDM)的版本的概率。此外，在不限于上述三个示例(a)、(b)和(c)的任何RE分配模式中，这20个RE在频域中不是均匀间隔的，因此可以在相同的T-IFDM PRACH中频分复用(CDM)具有不同循环移位的公共ZC序列，而不会在它们之间安排低互相关性时导致支持的小区半径减小。
同时，如果期望更大的ZAZ时间跨度，可以将两个等间隔的B-IFDM交织分配给PRACH，其中每个交织的每个PRB一个音调。在这种情况下，每个T-IFDM PRACH在20个块的每一个中包括一个RE，因此总共有20个RE。因此，可以使用长度约为20的序列(例如，具有不同根索引的ZC序列或缩短的ZC序列)。如图4C的图示430所示，每个T-IFDM PRACH的RE现在具有0.9MHz的频率间隔，这产生1/(0.9MHz)≈1.1μs的ZAZ时间跨度，并且继承了具有连续RE分配的相同PRACH序列的相同PAPR。
类似地，如果要使用甚至更长的序列，可以将两个等间隔的B-IFDM交织的每个PRB的多个音调(例如2个)分配给T-IFDM PRACH。在这种情况下，大约40个RE的序列(例如具有不同根索引和/或循环移位的ZC序列或缩短的ZC序列)是适用的。同样，如图4D的图示440所示，每个T-IFDM PRACH的RE具有0.9MHz的频率间隔，这产生1/(0.9MHz)≈1.1μs的ZAZ时间跨度。
例如，当在图3A的LTE LAA的B-IFDM设计中的至少一个交织内频分复用(FDM)四个T-IFDM PRACH，并且每个T-IFDM PRACH在从0到11索引的12个RE的每个PRB占用3个RE时，每个PRB内用于四个频分复用(FDM)的T-IFDM PRACH的RE分配可以是连续的、非连续但均匀的、或者不均匀的。例如，采用连续RE分配，分配给一个PRACH的每个PRB中的RE的索引可以形成集合{0，1，2}、{3，4，5}、{6，7，8}和{9，10，11}之一。采用非连续但均匀的RE分配，分配给一个PRACH的每个PRB中的RE的索引可以形成集合{0，4，8}、{1，5，9}、{2，6，10}和{3，7，11}之一。采用非均匀RE分配，分配给一个PRACH的每个PRB中的RE的索引可以形成集合{0，1，10}、{2，6，9}、{3，5，11}和{4，7，8}之一。
例如，当在图3A的LTE LAA的B-IFDM设计中的至少一个交织内频分复用(FDM)三个T-IFDM PRACH，并且每个T-IFDM PRACH在从0到11索引的12个RE的每个PRB占用4个RE时，每个PRB内用于三个频分复用(FDM)的T-IFDM PRACH的RE分配可以是连续的、非连续但均匀的、或者不均匀的。例如，采用连续RE分配，分配给一个PRACH的每个PRB中的RE的索引可以形成集合{0，1，2，3}、{4，5，6，7}和{8，9，10，11}之一。采用非连续但均匀的RE分配，分配给一个PRACH的每个PRB中的RE的索引可以形成集合{0，3，6，9}、{1，4，7，10}和{2，5，8，11}之一。采用非均匀RE分配，分配给一个PRACH的每个PRB中的RE的索引可以形成集合{0，1，3，6}、{2，4，7，11}和{5，8，9，10}之一。
在第二个进一步示例(图5A到5D)中，在B-IFDM内允许一个或多个T-IFDM PRACH分配，其中每个T-IFDM PRACH是从B-IFDM交织的每个块中的音调索引的非重叠子集定义的，并且这些非重叠子集中的每一个中的音调索引的数量至少为一。此外，如果PRACH和B-IFDM中的其他相邻信道(例如PUSCH/PUCCH)具有不同的SCS(这对于NR是可能的)，则可以在块的中间进行T-IFDM PRACH的音调分配，使得在T-IFDM PRACH的每个块的两端处的其他音调/RE可以被保留作为保护音调，以避免或减轻与相邻信道的干扰。
例如，长度为139和SCS为15kHz的NR PRACH可以被重复使用，其被分配在两个等间隔的B-IFDM交织中，即总共20个块，频率间隔为0.9MHz。在这20个块的每一个中，七个最中间的音调可以被分配用于PRACH传输，并且每个块中的其余音调可以保持未使用，用作保护音调，以避免或减轻与相邻信道的干扰。
在图5A的图示510中，单个T-IFDM PRACH被分配在B-IFDM交织的每个块的中间音调中，其中每个块是具有60kHz SCS的3个RE的子PRB。每个块两端的另外两个音调保持不被使用，使得它们可以用作保护音调，以避免与相邻的B-IFDM PUSCH交织(其中每个块是具有15kHz SCS的12个RE的PRB)的干扰。
在图5B的图示520中，单个T-IFDM PRACH被分配在B-IFDM交织的每个块的几个中间音调中，其中每个块是具有30kHz SCS的6个RE的子PRB。然后，块两端的其余音调保持不被使用，这样它们可以用作保护音调，以避免与相邻的B-IFDM PUSCH交织(其中块是具有15kHz SCS的12个RE的PRB)的干扰。
取决于用于PRACH的OFDM参数集(numerology)，可以在一个或多个等间隔的B-IFDM交织内复用多个T-IFDM PRACH，同时保持保护音调。在图5C的图示530中，在B-IFDM交织的四个最中间的音调中分配四个T-IFDM PRACH，其中每个块是具有15kHz SCS的12个RE的PRB。因此，在块的每一端都有四个未使用的音调作为保护音调，以避免与相邻的B-IFDMPUSCH交织(其中每个块是具有30kHz SCS的6个RE的子PRB)的干扰。
在图5D的图示540中，在B-IFDM交织的四个最中间的音调中分配两个T-IFDMPRACH，每个占用2个音调，其中每个块是具有15kHz SCS的12个RE的PRB。因此，在块的每一端都有四个未使用的音调作为保护音调，以避免与相邻的B-IFDM PUSCH交织(其中每个块是具有30kHz SCS的6个RE的子PRB)的干扰。
例如，当在图3A的LTE LAA的B-IFDM设计中的至少一个交织内频分复用(FDM)三个T-IFDM PRACH，并且每个T-IFDM PRACH在从0到11索引的12个RE的每个PRB占用3个RE时，每个PRB内用于三个频分复用(FDM)的T-IFDM PRACH的RE分配可以是连续的、非连续但均匀的、或者不均匀的。例如，采用连续RE分配，分配给一个PRACH的每个PRB中的RE的索引可以形成集合{1，2，3}、{4，5，6}和{7，8，9}之一。采用非连续但均匀的RE分配，分配给一个PRACH的每个PRB中的RE的索引可以形成集合{1，4，7}、{2，5，8}和{3，6，9}之一。采用非均匀RE分配，分配给一个PRACH的每个PRB中的RE的索引可以形成集合{1，2，9}、{3，5，10}和{4，7，8}之一。对于所有这些RE分配，在分配给PRACH的每个PRB的每一端保留至少一个RE作为保护RE，以避免/减轻与具有不同SCS的相邻B-IFDM的干扰。
例如，当在图3A的LTE LAA的B-IFDM设计中的至少一个交织内频分复用(FDM)两个T-IFDM PRACH，并且每个T-IFDM PRACH在从0到11索引的12个RE的每个PRB占用4个RE时，每个PRB内用于两个频分复用(FDM)的T-IFDM PRACH的RE分配可以是连续的、非连续但均匀的、或者不均匀的。例如，采用连续RE分配，分配给一个PRACH的每个PRB中的RE的索引可以形成集合{2，3，4，5}和{6，7，8，9}之一。采用非连续但均匀的RE分配，分配给一个PRACH的每个PRB中的RE的索引可以形成集合{2，4，6，8}和{3，5，7，9}之一。采用非均匀RE分配，分配给一个PRACH的每个PRB中的RE的索引可以形成集合{1，2，3，6}和{4，7，9，10}之一。对于所有这些RE分配，在分配给PRACH的每个PRB的每一端保留至少一个RE作为保护RE，以避免/减轻与具有不同SCS的相邻B-IFDM的干扰。
在下文中，讨论PRACH资源信令的进一步示例。
客户端设备100需要被告知可以在其上发送PRACH前导码的频率资源。对于初始接入，这种信息可以通过主信息块(MIB)中的广播信令(例如物理广播信道)或者通过系统信息块(SIB)中的系统信息(例如通过物理下行共享信道发送的RRC信令)来提供。对于连接的客户端设备100，其中随机接入可以用于其他目的(例如切换、波束故障恢复等)，这种信息可以由专用信令(例如，客户端设备100特定的RRC信令)来提供。
对于初始接入，提供资源集合，并且客户端设备100可以随机选择用于发送PRACH前导码的资源(即，PRB交织和/或子PRB交织内的RE/子载波)。当PRACH前导码用于其他目的时，可以提供与初始接入的资源集合不同的资源集合。在这种情况下，可以不使用随机选择，并且可以直接向客户端设备100提供所分配的资源。
所提供的信息可以包括以下一个或几个实体。
对于初始接入，用于PRACH的B-IFDM交织可以位于被指定用于初始接入的载波的带宽部分内。带宽部分的信息(例如位置和带宽)可以在系统信息中提供。如果客户端设备100被配置有可以发送PRACH的附加带宽部分(例如，用于除初始接入之外的目的)，则这些带宽部分可以在初始接入完成之后被配置。
在一个示例中，来自一个B-IFDM交织的RE被用于PRACH传输，并且所分配的交织被通知给客户端设备100。在另一个示例中，来自多于一个B-IFDM交织的RE被用于PRACH传输，并且所分配的交织被通知给客户端设备100。
下面讨论对一个或几个B-IFDM交织的信息进行编码的示例。
资源指示值(RIV)：分配连续交织的一个优点是，相应的信令可以变得有效，需要更少的比特。B-IFDM交织的信息可以由整数索引(即资源指示值(RIV))提供，如下：
交织中分配的资源块的集合是PRBSTART+l+i·N，其中N是PRB间的间隔，PRBSTART是起始PRB，i＝0，1，…，NMAX-1，且l＝0，1，…，L-1，其中NMAX是交织中PRB簇的数量，L是连续分配的交织的数量。资源指示值由下式定义：
如果
Figure BDA0002928069960000171
那么
RIV＝N(1-1)+PRBSTART
否则
RIV＝N(N-1+1)+(N-1-PRBSTART)
当N已知时，L和PRBSTART可以由RIV唯一确定。
在一个示例中，只将RIV用信号通知给客户端设备100。
在另一个示例中，将N和L中的至少一个与RIV一起用信号通知。
在又一个示例中，N和L中的至少一个是预先确定的或者是其他参数值的函数，例如载波带宽、相关联的载波带宽部分、子载波间隔等。这是有利的，因为它减少了信令的数量。
对于随机接入，可以分配多于一个PRB交织(即，L>1)，并让客户端设备100随机选择至少一个交织。
位图：B-IFDM交织的信息可以由位图提供。位图中的条目可以代表PRB或PRB的一部分。位图的长度可以对应于可以发送PRACH的带宽(例如，以PRB或部分PRB测量)。例如，如果载波的带宽为B个PRB，则位图的长度为B个比特。此外，位图的长度可以对应于交织的两个PRB之间的间隔。这样做的一个优点是位图可以更短，即需要更少的信令开销。例如，如果交织包括由X个PRB分隔的PRB，位图的大小可以是X个比特。此外，位图允许为PRACH分配多于一个交织，并且交织不需要是连续的。此外，对于一些载波带宽(例如，106个PRB)，可存在不同大小的交织(即，一些PRB交织具有10个PRB，一些具有11个PRB)，并且位图可以提供这种分配。
交织索引：B-IFDM交织的信息可以由交织索引提供。从索引到交织的映射可以存储在发送器和接收器处。这允许交织的任意构造，例如非连续交织。这可以允许通过适当地选择分配给PRACH的交织内的PRB间隔来优化所使用的交织的集合，从而最大化受PSD约束的传输功率。因此，一个交织索引可以有效地对应于多于一个交织的分配。有了X个支持的交织索引，相关的信令需要log2X个比特。
子载波间隔：子载波间隔可以在系统信息中用信号通知，或者可替代地可以预先确定，例如对于给定的频带。
若干可用于PRACH传输的PRB内的至少一个RE子集可被提供给客户端设备100。在下文中，PRB可代表PRB、部分PRB或PRB交织的最小实体。客户端设备100可以从可用的至少一个子集(例如用于初始接入)中随机选择PRB内的RE子集，或者被分配PRB内的特定RE子集(例如对于连接的客户端设备100)。预先确定的规则可以定义PRACH是否在PRB内的一个或几个RE上传输，以及在后一种情况下，它们是如何定位的(例如，连续地或根据已知模式分布的)。对于初始接入，客户端设备100可以只需要知道至少一个RE子集并随机选择(根据预定义的规则：例如，单个RE、多个连续RE、多个分布式RE等)一个RE(一个或多个)子集。出于RACH前导码的其他目的，其中RE不是随机选择的，要使用的实际RE(即，不仅仅是可能RE的集合)被提供给客户端设备100。如果需要，PRACH前导码的RE集合不包括在PRB边缘用作保护RE的那些RE。
在一个示例中，RE的至少一个子集是预先确定的，并且不被用信号通知给客户端设备100。
下面讨论对交织内一个或几个RE的信息进行编码的示例。
PRB内的资源指示值(RIV)：分配连续子载波的一个优点是，相应的信令可以变得有效，需要更少的比特。PRB内的RIV可以用来指示PRB内至少一个RE子集中的每一个。这可以在PRB内分配相邻RE的集合。在PRB中分配的RE的每个子集可包括起始RE、RESTART、PRB/部分PRB中RE的数量N、和相邻RE的数量L，其中RIV由下式定义：
如果
Figure BDA0002928069960000181
那么
RIV＝N(L-1)+RESTART
否则
RIV＝N(N-L+1)+(N-1-RESTART)
如果L(N)是已知的，RESTART和N(L)可以唯一确定。
对于随机接入，可以使用L≥M的分配，而对于PRACH前导码不是随机选择的其他目的，L＝M，其中M是PRB中PRACH前导码序列的长度。
位图：位图用于指示至少一个RE子集中的每一个。位图的长度可以等于PRB中RE的数量或部分PRB中RE的数量，即PRB交织中的最小实体。这样做的一个优点是可以形成任何RE集合(即包括非连续RE)。
索引：索引可以用来指示至少一个RE子集中的每一个。从索引到RE子集的映射可以存储在发送器和接收器处。这允许RE子集的任意构造。假设没有利用所有RE位置，这可提供与位图相比更少的信令。
此外，关于B-IFDM交织、子载波间隔和PRB交织内的RE的信息可以单独或联合编码。假设不是PRB交织、子载波间隔和PRB交织内的RE的所有组合都是可行的，联合编码可以提供进一步的开销减少。
本文描述的功能可以至少部分地由诸如软件组件的一个或多个计算机程序产品组件来执行。根据一个实施例，客户端设备100和/或网络节点设备110包括由程序代码配置的处理器，当该程序代码被执行时以执行所描述的操作和功能的实施例。可替代地或附加地，本文描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来执行。例如，但不限于，可以使用的说明性类型的硬件逻辑组件包括现场可编程门阵列(FPGA)、程序专用集成电路(Program-specific Integrated Circuit，ASIC)、程序专用标准产品(Program-specificStandard Product，ASSP)、片上系统(System-on-a-chip system，SOC)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)和图形处理单元(Graphics ProcessingUnit，GPU)。
本文给出的任何范围或设备值都可以在不损失所寻求的效果的情况下进行扩展或更改。此外，除非明确禁止，否则任何实施例都可以与另一个实施例相结合。
尽管已经用特定于结构特征和/或动作的语言描述了主题，但是应当理解，在所附权利要求中限定的主题不必限于上述特定特征或动作。相反，上述特定特征和动作是作为实现权利要求的示例而公开的，并且其他等效特征和动作旨在落入权利要求的范围内。
应当理解，上述益处和优点可以涉及一个实施例或者可以涉及几个实施例。实施例不限于解决任何或所有所述问题的实施例，或者具有任何或所有所述益处和优点的实施例。还应当理解，对“一个”项目的引用可以指那些项目中的一个或多个。
本文描述的方法的步骤可以以任何合适的顺序执行，或者在适当的情况下同时执行。此外，在不脱离本文描述的主题的精神和范围的情况下，可以从任何方法中删除单独的块。上述任何实施例的方面可以与所描述的任何其他实施例的方面相结合，以形成进一步的实施例，而不损失所寻求的效果。
术语“包括”在本文中用于表示包括所标识的方法、块或元素，但是这些块或元素不包括排他性列表，并且方法或装置可以包含附加的块或元素。
应当理解，以上描述仅作为示例给出，并且本领域技术人员可以进行各种修改。以上说明、示例和数据提供了示例性实施例的结构和使用的完整描述。尽管上面已经描述了具有一定程度特殊性的各种实施例，或者参考了一个或多个单独的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本说明书的精神或范围的情况下对所公开的实施例进行多种改变。

Claims (17)

1.一种用于无线通信的客户端设备(100)，包括收发器(101)和处理器(102)，其中：
所述收发器(101)用于接收频率资源信息，以指示用于物理随机接入信道PRACH前导码传输的频率资源集合，所接收的用于指示每个频率资源的所述频率资源信息包括以下至少一项：交织信息，其指示块交织频分复用B-IFDM分配中的至少一个交织；资源元素分配信息，其指示所述至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集；以及资源元素间隔信息，使得所述至少一个B-IFDM交织的至少一个块内的至少一个资源元素根据音调交织频分复用T-IFDM分配被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且在所述至少一个B-IFDM交织的每个块中重复所述资源元素分配；
所述处理器(102)用于至少部分地基于所接收的所述频率资源信息来选择所述频率资源集合中的频率资源，并且生成待在所选择的频率资源上发送的PRACH前导码；和
所述收发器(101)还用于在所选择的频率资源上发送所生成的PRACH前导码。
2.根据权利要求1所述的客户端设备(100)，其中所述资源元素子集包括子载波集合，并且资源元素间隔包括子载波间隔。
3.根据权利要求1或2所述的客户端设备(100)，其中所述多个基于T-IFDM的PRACH分配中的每个基于T-IFDM的PRACH分配中的块具有相同的频率间隔。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的客户端设备(100)，其中在所述至少一个B-IFDM交织内频分复用多个基于T-IFDM的PRACH分配。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的客户端设备(100)，其中保留所述至少一个B-IFDM交织的每个块中的至少一个资源元素。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的客户端设备(100)，其中所述至少一个B-IFDM交织的每个块内的所述资源元素子集的分布是连续的、非连续但均匀的、或者不均匀的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的客户端设备(100)，其中所述至少一个B-IFDM交织用资源指示值RIV、位图或整数索引来指示。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的客户端设备(100)，其中所述至少一个B-IFDM交织的每个块内的所述资源元素子集用资源指示值RIV、位图或整数索引来指示。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的客户端设备(100)，其中所述处理器(102)还用于从存储在所述客户端设备(100)中的数据获取所述频率资源信息的剩余部分。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的客户端设备(100)，其中所述频率资源信息的剩余部分包括预先确定的信息或载波频率特定信息。
11.一种方法(210)，包括：
用于无线通信的客户端设备中的收发器接收(201)频率资源信息，以指示用于物理随机接入信道PRACH前导码传输的频率资源集合，所接收的用于指示每个频率资源的所述频率资源信息包括以下至少一项：交织信息，其指示块交织频分复用B-IFDM分配中的至少一个交织；资源元素分配信息，其指示所述至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集；以及资源元素间隔信息，使得所述至少一个B-IFDM交织的至少一个块内的至少一个资源元素根据音调交织频分复用T-IFDM分配被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且在所述至少一个B-IFDM交织的每个块中重复所述资源元素分配；
用于无线通信的所述客户端设备中的处理器至少部分地基于所接收的所述频率资源信息来选择(203)所述频率资源集合中的频率资源；
用于无线通信的所述客户端设备中的所述处理器生成(204)待在所选择的频率资源上发送的PRACH前导码；和
用于无线通信的所述客户端设备中的所述收发器在所选择的频率资源上发送(205)所生成的PRACH前导码。
12.一种计算机程序，包括用于当所述计算机程序在计算机上执行时执行根据权利要求11所述的方法的程序代码。
13.一种用于无线通信的网络节点设备(110)，包括收发器(111)和处理器(112)，其中：
所述收发器(111)用于：
发送频率资源信息，以指示用于物理随机接入信道PRACH前导码传输的频率资源集合，所发送的用于指示每个频率资源的频率资源信息包括以下至少一项：交织信息，其指示块交织频分复用B-IFDM分配中的至少一个交织；资源元素分配信息，其指示所述至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集；以及资源元素间隔信息，使得所述至少一个B-IFDM交织的至少一个块内的至少一个资源元素根据音调交织频分复用T-IFDM分配被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且在所述至少一个B-IFDM交织的每个块中重复所述资源元素分配；和
接收包括至少一个PRACH前导码的信号，所述至少一个PRACH前导码中的每一个在所指示的所述频率资源集合中的一个频率资源上被发送，并且
所述处理器(112)用于从所接收的信号中导出至少一个索引，每个导出的索引对应于所接收的信号中包含的所述PRACH前导码中的一个。
14.根据权利要求13所述的网络节点设备(110)，其中至少两个PRACH前导码在所指示的所述频率资源集合的相同频率资源上被发送。
15.根据权利要求13所述的网络节点设备(110)，其中至少两个PRACH前导码在所指示的所述频率资源集合的不同频率资源上被发送。
16.一种方法(250)，包括：
用于无线通信的网络节点设备中的收发器发送(251)频率资源信息，以指示用于物理随机接入信道PRACH前导码传输的频率资源集合，所发送的用于指示每个频率资源的频率资源信息包括以下至少一项：交织信息，其指示块交织频分复用B-IFDM分配中的至少一个交织；资源元素分配信息，其指示所述至少一个B-IFDM交织的每个块内的资源元素子集；以及资源元素间隔信息，使得所述至少一个B-IFDM交织的至少一个块内的至少一个资源元素根据音调交织频分复用T-IFDM分配被分配用于一个PRACH前导码的传输，并且在所述至少一个B-IFDM交织的每个块中重复所述资源元素分配；
用于无线通信的所述网络节点设备中的所述收发器接收(252)包括至少一个PRACH前导码的信号，所述至少一个PRACH前导码中的每一个在所指示的所述频率资源集合的一个频率资源上被发送；
用于无线通信的所述网络节点设备中的处理器从所接收的信号导出(253)至少一个索引，每个导出的索引对应于所接收的信号中包含的所述PRACH前导码中的一个。
17.一种计算机程序，包括用于当所述计算机程序在计算机上执行时执行根据权利要求16所述的方法的程序代码。
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