CN113455087A

CN113455087A - 随机接入协议的功率控制

Info

Publication number: CN113455087A
Application number: CN201980091633.9A
Authority: CN
Inventors: 曹伟; 田力; 栗子阳; 张峻峰; 张晨晨
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2021-09-28
Also published as: US20210378024A1; EP3925378A1; WO2020164049A1; EP3925378A4

Abstract

描述了用于移动通信技术中的随机接入协议的功率控制的方法、系统和设备。一种用于无线通信的示例性方法包括：由服务于小区的网络节点广播特定于该小区的发射功率电平的指示，其中，该指示供在该小区中操作的无线设备用于两步随机接入过程。用于无线通信的另一示例性方法包括：由在由网络节点服务的小区中操作的无线设备接收特定于该小区的发射功率电平的指示，以用于两步随机接入过程，以及以发射功率电平传输两步随机接入过程的第一消息。

Description

随机接入协议的功率控制

技术领域

本申请一般涉及无线通信。

背景技术

无线通信技术正在将世界推向一个日益互联和网络化的社会。无线通信的快速发展和技术的进步导致了对容量和连接性的更大需求。诸如能耗、设备成本、频谱效率和延迟等之类的其他方面对于满足各种通信场景的需求也很重要。与现有无线网络相比，下一代系统和无线通信技术需要为更多的用户和设备提供支持，以及为更高的数据速率提供支持，从而要求用户设备实施随机接入协议的功率控制。

发明内容

本申请涉及用于在移动通信技术(包括第五代(5G)和新无线电(NR)通信系统)中生成用于参考信号的序列的方法、系统和设备。

在一个示例性方面中，公开了一种无线通信方法。该方法包括由服务于小区的网络节点广播特定于该小区的发射功率电平的指示，其中，该指示供在该小区中操作的无线设备用于两步随机接入过程。

在另一示例性方面中，公开了一种无线通信方法。该方法包括由在由网络节点服务的小区中操作的无线设备接收特定于该小区的用于两步随机接入过程的发射功率电平的指示，以及以发射功率电平传输两步随机接入过程的第一消息。

在又一示例性方面中，上述方法以处理器可执行代码的形式体现并存储在计算机可读程序介质中。

在又一示例性实施例中，公开了一种被配置或可操作以执行上述方法的设备。

在附图、说明书和权利要求书中更详细地描述了上述方面和其他方面及其实施方式。

附图说明

图1示出了根据本公开技术的一些实施例的无线通信中的基站(BS)和用户设备(UE)的示例。

图2示出了4步随机接入协议中的消息流的示例。

图3示出了2步随机接入协议中的消息流的示例。

图4示出了小区之间预配置的协调的示例。

图5示出了使用高干扰指示(HII)的示例。

图6示出了使用过载指示(OI)的示例。

图7示出了基于地理区域的广播的示例。

图8A和8B示出了无线通信方法的示例。

图9是根据本公开技术的一些实施例的装置的一部分的框图表示。

具体实施方式

对于第四代移动通信技术(4G，第四代移动通信技术)、长期演进(LTE，长期演进)、高级长期演进(LTE-Advanced/LTE-A，长期演进高级)和第五代移动通信技术(5G，第五代移动通信技术)的需求日益增长。从目前的发展趋势来看，4G和5G系统正在研究支持增强型移动宽带、超高可靠性、超低时延传输和海量连接的特性。

所公开技术的实施例提供了用于当前蜂窝系统中随机接入过程(例如，2步RACH)的功率控制的方法和系统。图1示出了包括BS 120和一个或多个用户设备(UE)111、112和113的无线通信系统(例如，LTE、5G或新无线电(NR)蜂窝网络)的示例。在一些实施例中，下行链路传输(141、142、143)包括提供给由该BS服务的UE的小区特定发射功率电平的指示。上行链路传输(131、132、133)包括2步RACH过程的第一消息。UE可以是例如智能手机、平板电脑、移动计算机、机器对机器(M2M)设备、终端、移动设备、物联网(IoT)设备等。

本申请使用章节标题和子标题是为了便于理解，而不是将公开的技术和实施例的范围限制在某些章节。因此，在不同章节中公开的实施例可以相互使用。此外，本申请仅使用来自3GPP新无线电(NR)网络架构和5G协议的示例来促进理解，并且所公开的技术和实施例可以在使用不同于3GPP协议的通信协议的其他无线系统中实践。

随机接入过程概述

图2示出了涉及四个步骤的基于竞争的LTE随机接入过程的示例。如图2所示，四个消息(被指定为MSG1到MSG4)在UE和BS(例如，图2中的gNB)之间被传输，并且包括(1)随机接入前导码、(2)随机接入响应、(3)所调度的传输和(4)竞争解决。

在4步RACH中，MSG3(图2中的所调度的传输)的发射功率由BS经由MSG2(图2中的随机接入响应)指示发射功率。在一些实施例中，MSG2的格式如表1所示。

表1：随机接入响应(MSG2)授权内容字段大小

RAR授权字段	比特数
		跳频标志	1
Msg3 PUSCH频率资源分配	14
		Msg3 PUSCH时间资源分配	4
MCS	4
		Msg3 PUSCH的TPC命令	3
CSI请求	1

在一些实施例中，UE将针对Msg3 PUSCH的TPC命令(在MSG2中接收的发射功率控制命令)应用于后续的MSG3(图2中的所调度的传输)。

图3示出了2步RACH的示例，其被结合到所公开技术的实施例中。如图3所示，基于竞争的随机接入过程涉及UE和BS之间的两个消息(指定为MSG_A和MSG_B)的传输。MSG_A包括前导码和载荷，而MSG_B包括响应和其他消息。

小区间干扰协调概述

蜂窝无线通信网络的性能通常受到干扰限制。在由多个小区覆盖的给定地理区域内，不同小区可以使用给定的频带。共享同一频带的那些小区之间会产生同信道干扰。为了抑制上行链路同信道干扰，可以由BS调整给定UE的发射功率。针对Msg3 PUSCH的TPC命令就是一个示例。

在一些实施例中，协调小区之间的发射功率基于预配置的资源。图4中示出了预配置的资源的示例。如其中所示，小区1、2和3是相邻小区，并且共享相同的频率资源A、B和C。有可能将资源A预配置为小区1的“小区边缘频带”，在该频带上小区1可以具有更高的上行链路发射功率。利用这种预配置，小区2和3不能将资源A分配给它们的小区边缘UE以保持低的上行链路发射功率。同样的原理分别适用于小区2和小区3的资源B和资源C。通常，这种预配置是半静态的，这通常会导致资源分配中缺乏灵活性。

在一些实施例(例如，LTE)中，BS可以通过X2或Xn接口交换干扰指示。在示例性实施方式中，存在两种不同的指示：高干扰指示(HII)和过载指示(OI)。

HII的示例如图5所示。如其中所示，小区1将资源A分配给其小区边缘UE，这通常会导致在A上预期的高发射功率。因此，小区1经由X2(或Xn)接口向小区2和小区3发送HII。小区2检查其自身的资源分配，并且可以避免将A分配给任何小区边缘UE。小区3在那时可能具有非常小的业务量，并且它可能不会将A分配给任何UE。

OI的示例如图6所示。如其中所示，小区1检测到资源A上的高干扰，并经由X2(或Xn)接口向小区2和小区3发送OI。小区2检查其自身的资源分配，并且可以仅将A分配给小区中心UE，以降低A上的上行链路发射功率。小区3检查其自身的资源分配，并且可能会发现由于业务量非常小，A根本没有被使用。

在这些示例中，小区间干扰协调由BS经由UE特定的资源分配或闭环调整直接控制。相比之下，，部署2步RACH的所公开技术的实施例包括UE在没有UE特定的资源分配或闭环调整的情况下传输其载荷。

用于随机接入过程的功率控制的示例性实施例

在一些实施例(例如，LTE)中，使用以下公式对每个物理信道执行功率控制：

P＝P₀+α·path_loss+dynamic_offset+bandwidth_factor。

这里，P₀是BS处的目标接收功率，α·path_loss是对传播路径衰减的补偿，dynamic_offset是UE特定的闭环控制参数，而bandwidth_factor是与所使用的传输带宽相关联的调整。

相比之下，所公开技术的实施例对每个物理信道使用以下公式：

P＝P₀+α·path_loss+dynamic_offset_new+bandwidth_factor。

这里，dynamic_offset_new是小区特定的参数。

在一些实施例中，网络节点可广播功率控制信息，该功率控制信息可被UE用于为MSG_A设置其发射功率电平，该MSG_A作为2步RACH过程的一部分而被传输的。提供以下示例性情况来解释所公开的实施例的某些特征。

情况1。在图4的上下文中，如果在小区间干扰协调中使用资源预配置，则广播信息可以包括不同资源上的不同发射功率偏移；示例如表2所示。

表2：预配置的资源的资源索引和发射功率偏移

资源索引	发射功率偏移
		A	Offset<sub>1</sub>
B	Offset<sub>2</sub>
		C	Offset<sub>2</sub>

在一些实施例中，示例性资源是物理资源块(PRB)，资源索引可以是以下之一：

(1)PRB起始索引和PRB编号，用于指示连续的PRB资源

(2)PRB起始索引和结束索引，用于指示连续的PRB资源

(3)PRB索引列表，用于指示连续或分布的PRB资源

在一些实施例中，发射功率偏移可以是以下之一：

(1)Offset₁和Offset₂值。例如，在资源A上，可以定义Offset₁＝0dB和Offset₂＝-3dB；

(2)Offset₁和差分偏移delta_offset(可能为正或负)。然后Offset₂＝Offset₁+delta_offset。例如，在资源A上，定义Offset₁＝0dB，delta_offset＝-3dB，使得Offset₂＝-3dB。

情况2。在图5和6的上下文中，如果在小区间干扰协调中使用动态指示(例如，HII或OI)，则小区的广播信息被动态地改变。在示例中，小区1将资源A分配给其小区边缘UE，这意味着在A上期望高发射功率。因此，小区1经由X2(或Xn)向小区2和3发送HII。小区2和3可能需要广播以下信息以避免A上的高上行链路发射功率。在另一个示例中，小区1检测到资源A上的高干扰，并经由X2向小区2和3发送OI。小区2和3可能需要广播以下信息以降低A上的高上行链路发射功率。表3中示出了示例。

表3：动态配置的资源的资源索引和发射功率偏移

(1)PRB起始索引和PRB编号，用于指示连续的PRB资源

(2)PRB起始索引和结束索引，用于指示连续的PRB资源

(3)PRB索引列表，用于指示连续或分布的PRB资源

在一些实施例中，发射功率偏移可以是以下之一：

(3)仅广播修改的(或更新的)值。例如，由于HII，仅与资源A相对应的Offset₁被改变。因此，只能广播更新的Offset₁＝-3dB。

(4)仅广播差分(或功率差距/偏移)。例如，在接收到HII时，资源A上的Offset₁从-3dB更改为-6dB。因此，新值和旧值之间的差(或差距)为-6-(-3)＝-3dB，因此，-3dB可以被广播。UE将累积接收到的差，以获得最新的Offset₁。

情况3。在一些实施例中，如图6所示，并且如果使用基于区域的小区间干扰协调策略，则也可以使用广播信息。如其中所示，小区由六边形表示，该六边形被划分为小区中心(表示为“1”)部分和小区边缘(表示为“2”)部分，并且UE的发射功率电平可以基于其在小区内的位置(例如，UE是在区域“1”还是区域“2”)来确定。

在一些实施例中，六边形小区可以被划分为更多区域，例如更细的粒度，每个区域具有不同的发射功率电平。

UE可以使用多种方法确定其位置；示例包括：

(1)UE持续监测和比较来自服务小区和相邻小区的下行链路参考信号接收功率(RSRP)。在小区中心，UE可以发现来自相邻小区的RSRP较小，并且它可以使用较高的上行链路发射功率，而不会严重干扰相邻小区中的UE。在小区边缘，UE可以发现来自相邻小区的RSRP较高，并且它需要使用较低的上行链路发射功率，以避免严重干扰相邻小区中的UE。

(2)在卫星通信网络中，UE具有其自己的位置信息、卫星上BS的位置信息和地面上的小区定义。因此，如果小区中心和小区边缘的地理信息被广播，则UE可以相应地调整其上行链路发射功率。

在这种场景下，来自BS的广播信息在表4中给出。

表4：基于地理区域的广播中可用的信息

比较标准	发射功率偏移
		Threshold<sub>1</sub>	Offset<sub>1</sub>
Threshold<sub>2</sub>	Offset<sub>2</sub>

在一些实施例中，比较标准可以是以下之一：

(1)服务小区RSRP与相邻小区RSRP之比，反之亦然。

(2)服务小区距离与相邻小区距离之比，反之亦然(例如，适用于具有LOS信道的卫星通信，并且当UE知道所有可到达的BS位置及其自身位置时)。

(3)要与UE的位置进行比较的区域边界

(4)用于多个发射功率偏移的一个以上的阈值

(5)使用单个阈值；例如，如果标准有效，则在功率控制中应用偏移。否则，不会在功率控制中添加偏移。

在一些实施例中，发射功率偏移可以是：

(1)当UE分别满足比较标准Threshold₁和Threshold₂时的Offset₁和Offset₂值。例如，如果RSRP_serving/RSRP_neighboring>Threshold₁，则UE在其功率控制中使用Offset₁，而如果RSRP_serving/RSRP_neighboring<Threshold₂，则UE在其发射功率中使用Offset₂偏移₂。

所公开技术的示例性方法

所公开技术的实施例有利地导致UE能够基于资源和/或地理信息在2步RACH过程中确定其发射功率，并且不需要UE特定信令。例如，本文公开的方法适用于在具有被服务的UE的2步RACH过程期间基站之间的半静态和动态小区间干扰协调。

图8A示出了用于移动通信技术中的随机接入过程的功率控制的无线通信方法800的示例。方法800包括：在步骤802处，由服务于小区的网络节点广播特定于该小区的发射功率电平的指示，其中该指示供在该小区中操作的无线设备用于两步随机接入过程。在一些实施例中，发射功率电平的指示可以是功率电平本身。在其他实施例中，隐式或显式字段可以是发射功率电平的指示。在其他实施例中，该指示可以是查找表的索引，该查找表具有正用于当前配置的所存储的发射功率值。

在一些实施例中，方法800还包括接收两步随机接入过程的第一消息的步骤，其中，无线设备能够以发射功率电平传输第一消息，以及传输两步随机接入过程的第二消息。

在一些实施例中，以及在图5的上下文中，方法800还包括从服务于相邻小区的另一网络节点接收指示存在来自相邻小区的高干扰的HII的步骤。在示例中，网络节点能够基于接收到HII来调整发射功率电平的指示。

在一些实施例中，以及在图6的上下文中，方法800还包括从服务于相邻小区的另一网络节点接收指示存在来自相邻小区的高干扰的OI的步骤。在示例中，网络节点能够基于接收到OI来调整发射功率电平的指示。

图8B示出了用于移动通信技术中的随机接入过程的功率控制的无线通信方法810的示例。方法810包括：在步骤812处，由在由网络节点服务的小区中操作的无线设备接收特定于该小区的发射功率电平的指示，以用于两步随机接入过程。在步骤814处，方法810包括以发射功率电平传输两步随机接入过程的第一消息。

在一些实施例中，方法810还包括从网络节点接收两步随机接入过程的第二消息的步骤。

在一些实施例中，以及在方法800和810的上下文中，指示包括至少一个资源索引和至少一个小区特定发射功率偏移。在示例中，至少一个资源索引是预配置的。

在一些实施例中，至少一个资源索引包括物理资源块(PRB)起始索引和PRB的数量。在其他实施例中，至少一个资源索引包括PRB起始索引和PRB结束索引。在其他实施例中，至少一个资源索引包括多个PRB索引。

在一些实施例中，至少一个小区特定发射功率偏移包括第一功率偏移和第二功率偏移。在其他实施例中，至少一个小区特定发射功率偏移包括第一功率偏移和差分功率偏移，并且第二功率偏移是第一功率偏移和差分功率偏移的和。在其他实施例中，至少一个小区特定的发射功率偏移基于无线设备在由网络节点服务的小区中的位置。在示例中，无线设备的位置的确定基于来自网络节点的第一参考信号接收功率(RSRP)和来自服务于邻近该小区的小区的一个或多个网络节点的一个或多个RSRP。

所公开技术的实施方式

图9是根据本公开技术的一些实施例的装置的一部分的框图表示。诸如基站或无线设备(或UE)之类的装置905可以包括诸如微处理器之类的处理器电子器件910，该微处理器实施本申请中呈现的一种或多种技术。装置905可以包括收发机电子器件915，以通过一个或多个通信接口(诸如一个或多个天线920)发送和/或接收无线信号。装置905可以包括用于传输和接收数据的其他通信接口。装置905可以包括被配置成存储诸如数据和/或指令之类的信息的一个或多个存储器(未明确示出)。在一些实施方式中，处理器电子器件910可以包括收发机电子器件915的至少一部分。在一些实施例中，使用装置905实施所公开的技术、模块或功能中的至少一些。

本说明书和附图仅被视为示例性的，其中示例性意味着示例，并且除非另有说明，否则并不意味着理想或优选实施例。如本文中所用，除非上下文另有明确指示，否则“或”的使用意在包括“和/或”。

本文描述的一些实施例是在方法或过程的整个背景中描述的，这些方法或过程可在一个实施例中由计算机程序产品实施，该计算机程序产品包含在计算机可读介质中，包括由在网络环境中的计算机执行的诸如程序代码之类的计算机可执行指令。计算机可读介质可以包括可移动和不可移动存储设备，其包括但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘(CD)、数字多功能光盘(DVD)等。因此，所述计算机可读介质可以包括非临时存储介质。通常，程序模块可以包括执行特定任务或实施特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。计算机或处理器可执行指令、相关数据结构和程序模块表示用于执行本文公开的方法步骤的程序代码的示例。此类可执行指令或相关数据结构的特定序列表示用于实施此类步骤或过程中描述的功能的对应动作的示例。

所公开的一些实施例可以使用硬件电路、软件或其组合实施为设备或模块。例如，硬件电路实施方式可以包括分立的模拟和/或数字组件，这些组件例如被集成为印刷电路板的一部分。可替选地，或者附加地，所公开的组件或模块可以被实施为专用集成电路(ASIC)和/或现场可编程门阵列(FPGA)器件。一些实施方式可以附加地或可替选地包括数字信号处理器(DSP)，其是具有针对与本申请的公开功能相关联的数字信号处理的操作需要而优化的架构的专用微处理器。类似地，每个模块内的各种组件或子组件可以用软件、硬件或固件来实施。模块和/或模块内的组件之间的连接可以使用本领域已知的任何一种连接方法和介质来提供，包括但不限于使用适当协议的通过互联网、有线或无线网络上的通信。

虽然本申请包含许多细节，但这些不应被解释为对所要求保护的发明或可能要求保护的内容的范围的限制，而是作为针对特定实施例的特征的描述。在单独实施例的上下文中本申请中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实施。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中单独实施或在任何合适的子组合中实施。此外，尽管上述特征可以被描述为在某些组合中起作用，甚至最初也是这样要求保护的，但是在某些情况下，来自所述组合的一个或多个特征可以从该组合中被删除，并且所述组合可以涉及子组合或子组合的变体。类似地，虽然在附图中以特定次序描述操作，但这不应理解为要求以所示的特定次序或顺序执行这些操作，或者要求执行所有所示的操作，以获得期望的结果。

仅描述了一些实施方式和示例，并且可以基于本公开中描述和说明的内容做出其他实施方式、增强和变换。

Claims

1.一种用于无线通信的方法，所述方法包括：

由服务于小区的网络节点广播特定于所述小区的发射功率电平的指示，其中，所述指示供在所述小区中操作的无线设备用于两步随机接入过程。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

接收所述两步随机接入过程的第一消息，其中，所述无线设备能够以所述发射功率电平传输所述第一消息；以及

传输所述两步随机接入过程的第二消息。

3.一种用于无线通信的方法，所述方法包括：

由在由网络节点服务的小区中操作的无线设备接收特定于所述小区的发射功率电平的指示，以用于两步随机接入过程；以及

以所述发射功率电平传输所述两步随机接入过程的第一消息。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

从所述网络节点接收所述两步随机接入过程的第二消息。

5.根据权利要求2或4所述的方法，其中，所述指示包括至少一个资源索引和至少一个小区特定发射功率偏移。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述至少一个资源索引是预配置的。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

从服务于相邻小区的另一网络节点接收高干扰指示HII，所述高干扰指示指示来自所述相邻小区的高干扰的存在。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述网络节点能够基于接收所述HII来调整所述发射功率电平的所述指示。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

从服务于相邻小区的另一网络节点接收过载指示OI，所述过载指示表明来自所述相邻小区的高干扰的存在。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述网络节点能够基于接收所述OI来调整所述发射功率电平的所述指示。

11.根据权利要求5至10中的任一权利要求所述的方法，其中，所述至少一个资源索引包括物理资源块起始索引和物理资源块的数量。

12.根据权利要求5至10中任一权利要求所述的方法，其中，所述至少一个资源索引包括物理资源块起始索引和物理资源块结束索引。

13.根据权利要求5至10中任一权利要求所述的方法，其中，所述至少一个资源索引包括多个物理资源块索引。

14.根据权利要求5至13中的任一权利要求所述的方法，其中，所述至少一个小区特定的发射功率偏移包括第一功率偏移和第二功率偏移。

15.根据权利要求5至13中任一权利要求所述的方法，其中，所述至少一个小区特定发射功率偏移包括第一功率偏移和差分功率偏移，并且其中，第二功率偏移是所述第一功率偏移和所述差分功率偏移的和。

16.根据权利要求5所述的方法，其中，所述至少一个小区特定发射功率偏移基于所述无线设备在由所述网络节点服务的所述小区中的位置。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述无线设备的所述位置的确定基于来自所述网络节点的第一参考信号接收功率RSRP和来自服务于邻近所述小区的小区的一个或多个网络节点的一个或多个RSRP。

18.一种无线通信装置，包括处理器和存储器，其中，所述处理器被配置成从所述存储器读取代码并实施根据权利要求1至17中的任一权利要求所述的方法。

19.一种计算机程序产品，包括存储在其上的计算机可读程序介质代码，所述代码当由处理器执行时，使得所述处理器实施根据权利要求1至17中的任一权利要求所述的方法。