CN115104370A - 用于新无线电(nr)网络的随机接入过程 - Google Patents

Abstract

一种由用户设备(UE)进行无线通信的方法计算用于经由非陆地通信将消息从UE发送给诸如基站的网络节点的传播延迟。该方法在解释计算出的传播延迟的同时向基站发送随机接入前导码。该方法在从发送随机接入前导码起两倍的计算出的传播延迟之后在第一物理下行链路控制信道(PDCCH)时机处开始随机接入响应(RAR)窗口。该方法在随机接入响应(RAR)窗口期间从基站接收RAR消息。RAR消息包括用于指示上行链路共享信道资源的上行链路准许。进一步地，该方法发送上行链路消息以在上行链路共享信道资源期间到达，同时解释计算出的传播延迟。

Description

用于新无线电(NR)网络的随机接入过程

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年2月2日提交的题为“RANDOM ACCESS PROCEDURES FOR NEWRADIO(NR)NETWORKS”的美国专利申请No.17/165,272的权益，该专利申请要求于2020年2月7日提交的题为“RANDOM ACCESS PROCEDURES FOR NEW RADIO(NR)NON-TERRESTRIALNETWORKS”的美国临时专利申请No.62/971,821的权益，两者的公开内容通过引用整体明确地并入本文。

技术领域

本公开内容大体上涉及无线通信，以及更具体地涉及用于无线网络(诸如非陆地网络(NTN))的随机接入过程。

背景技术

广泛部署无线通信网络以提供各种类型的通信内容，诸如语音、视频、分组数据、消息传送、广播等。这些系统可能能够通过共享可用系统资源(例如，时间、频率和功率)来支持与多个用户的通信。这样的多址系统的示例包括诸如长期演进(LTE)系统、改进的LTE(LTE-A)系统或LTE-A Pro系统的第四代(4G)系统，以及可以称为新无线电(NR)系统的第五代(5G)系统。这些系统可以采用诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)或离散傅里叶变换扩展OFDM(DFT-S-OFDM)的技术。无线多址通信系统可以包括一数量的基站或网络接入节点，每个基站或网络接入节点同时地支持针对多个通信设备的通信，这些通信设备可以另外称为用户设备(UE)。

无线通信系统的一些示例可以是非陆地网络，其可以利用卫星和高空平台(例如，无人机)作为与地面设备相通信的中继设备。替代地，卫星和高空平台可以将自身操作为基站。与陆地无线网络传输相比，在非陆地网络中，无线传输的传播延迟可能较大。在一些情况下，用于在陆地无线网络中实现无线通信的随机接入的技术可能需要被改进用于在非陆地网络。因此，期望未来的解决方案。

发明内容

在本公开内容的一个方面，一种由用户设备(UE)进行无线通信的方法，包括：接收用于估计在UE与经由非陆地通信接入的网络节点之间的传播延迟的信息。该方法还包括：在UE处在随机接入信道(RACH)时机之前的用户特定的定时提前时段向网络节点发送物理随机接入信道(PRACH)前导码，该用户特定的定时提前时段对应于传播延迟。

本公开内容的另一方面针对一种用于UE进行无线通信的装置。该装置包括：用于接收用于估计在UE与经由非陆地通信接入的网络节点之间的传播延迟的信息的单元。该装置还包括：用于在UE处在随机接入信道(RACH)时机之前的用户特定的定时提前时段向网络节点发送物理随机接入信道(PRACH)前导码的单元，该用户特定的定时提前时段对应于传播延迟。

在本公开内容的另一方面，公开一种其上记录有程序代码的非暂时性计算机可读介质。该程序代码由处理器执行以及包括用于接收用于估计在UE与经由非陆地通信接入的网络节点之间的传播延迟的信息的程序代码。该程序代码还包括：用于在UE处在随机接入信道(RACH)时机之前的用户特定的定时提前时段向网络节点发送物理随机接入信道(PRACH)前导码的代码，该用户特定的定时提前时段对应于传播延迟。

本公开内容的另一方面针对一种用于UE进行无线通信的装置。该装置包括存储器以及耦合到存储器的一个或多个处理器。该存储器和一个或多个处理器被配置为接收用于估计在UE与经由非陆地通信接入的网络节点之间的传播延迟的信息。该存储器和一个或多个处理器被配置为在UE处在随机接入信道(RACH)时机之前的用户特定的定时提前时段向网络节点发送物理随机接入信道(PRACH)前导码，该用户特定的定时提前时段对应于传播延迟。

在本公开内容的一个方面，一种在非陆地网络中由网络节点进行无线通信的方法包括向用户设备(UE)发送用于估计在UE与网络节点之间的传播延迟的信息。该方法还包括在UE发送物理随机接入信道(PRACH)前导码之后的用户特定的定时提前时段从UE接收PRACH前导码，该用户特定的定时提前时段对应于传播延迟。

本公开内容的另一方面针对一种在非陆地网络中的网络节点的装置。该装置包括用于向用户设备(UE)发送用于估计在UE与网络节点之间的传播延迟的信息的单元。该装置还包括用于在UE发送物理随机接入信道(PRACH)前导码之后的用户特定的定时提前时段从UE接收PRACH前导码的单元，该用户特定的定时提前时段对应于传播延迟。

在本公开内容的另一方面，一种非暂时性计算机可读介质，其具有记录在其上的用于在非陆地网络的网络节点的程序代码。该程序代码由处理器处理以及包括用于向用户设备(UE)发送用于估计在UE与网络节点之间的传播延迟的信息的程序代码。该程序代码还包括用于在UE发送物理随机接入信道(PRACH)前导码之后的用户特定的定时提前时段从UE接收PRACH前导码的程序代码，该用户特定的定时提前时段对应于传播延迟。

本公开内容的另一方面针对一种在非陆地网络中的网络节点的装置。该装置具有存储器以及耦合到存储器的一个或多个处理器。该存储器和一个或多个处理器可以被配置为向用户设备(UE)发送用于估计在UE与网络节点之间的传播延迟的信息。该存储器和一个或多个处理器还可以被配置为在UE发送物理随机接入信道(PRACH)前导码之后的用户特定的定时提前时段从UE接收PRACH前导码，该用户特定的定时提前时段对应于传播延迟。

所描述的技术涉及支持用于非陆地网络的随机接入过程的改进的方法、系统、设备和装置。通常，所描述的技术为可以是非陆地网络的无线通信系统做准备，其可以包括基站(例如，网关)、用户设备(UE)和与基站和UE进行无线通信的卫星，以及其它组件。在一些情况下，基站可以集成在卫星上或寄宿在卫星上。

本文所描述的方法、装置和非暂时性计算机可读介质的一些示例还可以包括用于以下各项的操作、特征、单元或指令：生成针对UE的包括参考信号(RS)周期性、对时隙的符号的指示以及对用于上游传输的频率资源的指示的配置；以及在与UE的连接过程期间将配置发送给UE。

附图说明

图1示出根据本公开内容的一个或多个方面的支持用于非陆地网络的随机接入过程的无线通信系统的示例。

图2示出根据本公开内容的一个或多个方面的支持用于非陆地网络的随机接入过程的无线通信系统的示例。

图3示出根据本公开内容的一个或多个方面的支持用于非陆地网络的随机接入过程的非陆地网络的示例。

图4示出根据本公开内容的一个或多个方面的支持用于非陆地网络的随机接入过程的非陆地网络的示例。

图5示出根据本公开内容的一个或多个方面的包括传播延迟的非陆地网络的示例。

图6是示出根据本公开内容的一个或多个方面的以相同随机接入信道(RACH)时机为目标的示例性随机接入过程的时序图。

图7是示出根据本公开内容的一个或多个方面的具有周期性预分配物理上行链路共享信道(PUSCH)资源的示例性随机接入过程的时序图。

图8是示出根据本公开内容的一个或多个方面的基于传播延迟时间的具有物理上行链路共享信道(PUSCH)资源的示例性随机接入过程的时序图。

图9是示出根据本公开内容的一个或多个方面的具有用户设备(UE)特定的随机接入信道(RACH)时机和通用物理上行链路共享信道(PUSCH)调度窗口的示例性随机接入过程的时序图。

图10是示出根据本公开内容的一个或多个方面的具有UE特定的随机接入信道(RACH)时机和UE特定的物理上行链路共享信道(PUSCH)资源的示例性随机接入过程的时序图。

图11是示出根据本公开内容的一个或多个方面的具有UE特定的随机接入信道(RACH)时机和基于UE特定的RACH时机的随机接入响应(RAR)窗口的示例性随机接入过程的时序图。

图12是示出根据本公开内容的一个或多个方面的以相同随机接入信道(RACH)时机和通用物理上行链路共享信道(PUSCH)调度窗口为目标的示例性随机接入过程的时序图。

图13是示出根据本公开内容的各个方面的例如由用户设备执行的示例性过程的流程图。

图14是示出根据本公开内容的各个方面的例如由网络设备执行的示例性过程的流程图。

具体实施方式

无线通信系统可以是包括基站的非陆地网络，基站可以利用卫星(例如，非地球同步卫星)以将通信中继给一个或多个用户设备(UE)。在其它场景中，卫星可以操作为基站。由于卫星的移动性，通信可能经历定时误差(例如，在传播延迟中的变化)。对于非陆地网络，可能需要改进用于与在陆地无线网络中的无线传输相关的随机接入的一些技术。根据所描述的一种或多种技术，与卫星进行无线通信的基站和UE可以支持用于解决由于UE和卫星的移动性而导致的传播延迟的随机接入过程。

本公开内容的各方面提供用于在UE与网络节点(例如，eNB/gNB(还称为基站))之间对齐随机接入信道(RACH)时机的技术。在本公开内容的一些方面，UE可以估计从UE到卫星以及从卫星到地面基站的单向传播延迟。在其它方面，随机接入响应(RAR)窗口定时是基于下行链路(DL)传播延迟来设置的。一个或多个示例解决在RAR中的上行链路(UL)准许处理(例如，随机接入过程的消息二(Msg2))，其中在一个示例中RAR包括上行链路准许。在这个示例中，随机接入过程的消息三(Msg3)可以是基于RAR的上行链路准许来发送的。

各种选项是对于UE而言可用的以估计总的单向传播延迟。在一种选项中，UE可以通过使用在同步信号块(SSB)、物理广播信道(PBCH)或系统信息广播(SIB)消息中提供的时间戳来估计总的单向传播延迟。例如，时间戳可以是在系统信息块一(SIB1)消息和/或NTN特定的SIB消息中提供的。UE可以基于时间戳和接收时间来估计传播延迟。在另一选项中，UE可以通过使用针对子帧号(SFN)定时的通用时间来估计总的单向传播延迟。例如，在特定时间开始的UTC(协调世界时)可以被指派给系统帧号零(SFN0)。UE可以基于SFN 0的边界来估计传播延迟。对小区是否正在使用协调世界时用于SFN定时的指示可以是在SIB消息中提供的。在一些方面，如果基站没有遵循特定时间基准，则可以提供该指示。

为实现前导码传输，根据本公开内容的一个或多个方面，每个UE可以基于卫星星历数据和每个UE的各自的位置来估计基站的SFN。然后，每个UE可以计算在UE与基站之间的单向传播延迟时间(D)。每个UE可以在gNB侧的RACH时机的起点之前发送物理随机接入信道(PRACH)前导码“D”个时间单位。因此，每个UE具有UE特定的定时提前。换言之，每个UE可以在发送其前导码时预先补偿延迟。在一个示例中，如果UE的RACH时机(RO)在gNB的RO之后D个时间单位，则前导码是比UE的RO早2*D个时间单位来发送的。

在一个或多个示例中，在接收到前导码之后，基站可以开始随机接入响应(RAR)窗口，在此期间基站可以向每个UE发送RAR。根据本公开内容的一个或多个方面，每个UE可以在从随机接入前导码传输的结束起两倍的UE特定的定时提前(例如，2*D)之后在第一物理下行链路控制信道(PDCCH)时机处开始随机接入响应(RAR)接收窗口。

本公开内容的一个或多个方面针对调度物理上行链路共享信道(PUSCH)。在一些方面，针对基站的PUSCH调度窗口可以在基站RAR窗口的起点之后的时段T开始。在一个示例中，时段T是在RAR窗口与针对基站的最早PUSCH位置之间的间隙。

根据本公开内容的一个或多个方面，时段T可以计算为：

T＝2*Dmax+RAR窗口+TA(定时提前)，

其中Dmax是在给定小区中从任何UE到基站的最大单向传播延迟时间。换言之，在一个示例中，Dmax可以对应于针对距基站最远的UE的传播延迟。定时提前值TA可以假设为关于下行链路(DL)参考定时。RAR窗口可以是用于接收和处理RAR的窗口的持续时间。

根据一个示例，UE可以在PUSCH中发送Msg3的最早时间可以是在PUSCH调度窗口的起点之前的D个时间单位。在本公开内容的其它方面，UE可以被调度具有随机资源，以及UE可以选择最佳资源，如下文更详细描述的。

根据本公开内容的一个或多个方面，周期性预分配上行链路(UL)(例如，PUSCH)资源可以用于发送Msg3。在一个示例中，周期性分配可以代替在RAR消息(Msg2)中指示的资源。预分配的周期性PUSCH资源的起始点可以是从RAR消息或RAR窗口的结束的时间(Dmin+TA)，延迟最小传播延迟(Dmin)。参数Dmin可以是在给定小区中从UE到基站的最小单向传播延迟时间，换言之，从最近的UE到基站的传播延迟。在本公开内容的这个方面，UE可以选择第一可用资源。

在另外其它方面，UE可以在其前导码中指示其延迟的量。也就是说，前导码可以通知网络关于UE特定的延迟。根据这些方面，PUSCH可以是根据延迟群组来调度的。例如，UE可以是根据它们各自的延迟来分群组的。例如，前导码可以划分为X个群组以考虑X个单向传播延迟时间(D1、D2……DX)，其中DX＝Dmax/X。PUSCH调度窗口的起点可以是基于与基站接收的前导码相对应的群组ID来计算的。换言之，前导码可以通知网络关于延迟。网络可以根据延迟群组来调度PUSCH。在这些方面，具有单向传播延迟D(使得D2<D<＝D1)的UE可以使用与D1相对应的前导码群组。

根据本公开内容的一个或多个示例，所有UE可以具有相同的定时提前，而不是UE特定的定时提前。例如，延迟Dmax可以指派给每个UE。在这些方面，基站可能不会同时接收来自所有UE的前导码。每个UE可以在其自己的RACH机会(RO)进行发送。因此，基站可以设置前导码接收窗口来接收来自所有可能的UE的前导码。该选项可以用于具有或不具有GNSS能力的UE。

上文提及的和下文更详细描述的技术实现在非陆地网络内的随机接入过程。虽然本公开内容的各方面最初是在非陆地网络的上下文中描述的，但是应注意的是，除了非陆地网络之外，本公开内容的各方面适用于传播延迟可能成为问题的陆地网络。本公开内容的各方面是通过过程流程来说明的和参考过程流程来描述的。本公开内容的各方面是通过与针对网络(诸如非陆地网络)的随机接入过程有关的装置图、系统图和流程图来进一步说明的和参考与针对网络(诸如非陆地网络)的随机接入过程有关的装置图、系统图和流程图来描述的。

图1示出根据本公开内容的一个或多个方面的支持用于非陆地网络的随机接入过程的无线通信系统100的示例。无线通信系统100包括基站105、UE 115和核心网130。在一些示例中，无线通信系统100可以是长期演进(LTE)网络、改进的LTE(LTE-A)网络、LTE-A Pro网络或新无线电(NR)网络。在一些情况下，无线通信系统100可以支持增强型宽带通信、超可靠(例如，关键任务)通信、低延时通信或与低成本和低复杂度设备的通信。

基站105可以经由一个或多个基站天线与UE 115无线地进行通信。所描述的基站105可以包括或者可以被本领域技术人员称为基站收发机、无线基站、接入点、无线收发机、节点B(NodeB)、演进型节点B(eNodeB、eNB)、下一代节点B或千兆节点B(两者中的任一者可以称为gNB)、家庭NodeB、家庭eNodeB或一些其它合适的术语。无线通信系统100可以包括不同类型的基站105(例如，宏小区基站或小型小区基站)。本文所描述的UE 115可能能够与各种类型的基站105和网络设备(包括宏eNB、小型小区eNB、gNB、中继基站等)进行通信。

每个基站105可以与在其中支持与各种UE 115进行通信的特定地理覆盖区域110相关联。每个基站105可以经由通信链路125为各自的地理覆盖区域110提供通信覆盖，以及在基站105和UE 115之间的通信链路125可以利用一个或多个载波。在无线通信系统100中所示的通信链路125可以包括从UE 115到基站105的上游传输，或从基站105到UE 115的下游传输。下游传输还可以称为下行链路或前向链路传输，而上游传输还可以称为上行链路或反向链路传输。

针对基站105的地理覆盖区域110可以划分为扇区，每个扇区构成地理覆盖区域110的一部分，以及每个扇区可以与小区相关联。例如，每个基站105可以为宏小区、小型小区、热点或其它类型的小区或其各种组合提供通信覆盖。在一些示例中，基站105可以是可移动的，以及因此为移动的地理覆盖区域110提供通信覆盖。在一些示例中，与不同技术相关联的不同地理覆盖区域110可以重叠，以及与不同技术相关联的重叠地理覆盖区域110可以由同一基站105或不同的基站105支持。无线通信系统100可以包括例如异构LTE/LTE-A/LTE-A Pro或NR网络，在其中不同类型的基站105提供针对各种地理覆盖区域110的覆盖。

术语“小区”指的是用于与基站105(例如，通过载波)或卫星波束通信的逻辑通信实体，以及可以与用于区分经由相同或不同载波操作的邻近小区的标识符(例如，物理小区标识符(PCID)、虚拟小区标识符(VCID))相关联。在一些示例中，载波可以支持多个小区，以及不同的小区可以是根据可以为不同类型设备提供接入的不同协议类型(例如，机器类型通信(MTC)、窄带物联网(NB-IoT)、增强型移动宽带(eMBB)或其它)来配置的。在一些情况下，术语“小区”可以指的是在其上逻辑实体进行操作的地理覆盖区域110的一部分(例如，扇区)。

UE 115可以分散在无线通信系统100各处，以及每个UE 115可以是静止的或移动的。UE 115还可以称为移动设备、无线设备、远程设备、手持设备或用户设备，或某种其它合适的术语，其中“设备”还可以称为单元，站、终端或客户端。UE 115还可以是个人电子设备，诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、平板计算机、膝上型计算机或个人计算机。在一些示例中，UE 115还可以指代无线本地环路(WLL)站、物联网(IoT)设备、万物互联(IoE)设备或MTC设备等，其可以在各种物品(诸如电器、车辆、仪表等)中实现。

一些UE 115(诸如MTC或IoT设备)可以是低成本或低复杂度的设备，以及可以为在机器之间的自动化通信(例如，经由机器到机器(M2M)通信)做准备。M2M通信或MTC可以指的是允许设备彼此通信或在没有人工干预的情况下与基站105通信的数据通信技术。在一些示例中，M2M通信或MTC可以包括来自集成传感器或仪表以测量或捕捉信息以及将该信息中继给中央服务器或应用程序的设备的通信，中央服务器或应用程序可以利用信息或将信息呈现给与程序或应用交互的人。一些UE 115可以被设计为收集信息或实现机器的自动化行为。MTC设备的应用的示例包括智能计量、库存监测、水位监测、装备监测、医疗保健监测、野生生物监测、天气和地质事件监测、车队管理和跟踪、远程安全感测、物理接入控制以及基于事务的商业计费。

一些UE 115可以被配置为采用降低功耗的操作模式，诸如半双工通信(例如，支持经由发送或接收但是不同时地发送和接收的单向通信的模式)。在一些示例中，半双工通信可以是以降低的峰值速率执行的。用于UE 115的其它节电技术包括当不参与活动通信时进入节电“深度休眠”模式，或在有限带宽上操作(例如，根据窄带通信)。在一些情况下，UE115可以被设计为支持关键功能(例如，关键任务功能)，以及无线通信系统100可以被配置为提供用于这些功能的超可靠的通信。

在一些情况下，UE 115还可能能够直接地与其它UE 115通信(例如，使用对等(P2P)或设备到设备(D2D)协议)。利用D2D通信的一组UE 115中的一个或多个UE可以在基站105的地理覆盖区域110内。在这样的群组中的其它UE 115可以在基站105的地理覆盖区域110之外或者以其它方式无法接收来自基站105的传输。在一些情况下，经由D2D通信进行通信的成群组的UE 115可以利用一对多(1:M)系统，在其中每个UE 115向在群组中的每个其它UE 115进行发送。在一些情况下，基站105促进调度用于D2D通信的资源。在其它情况下，D2D通信是在UE 115之间执行的而不涉及基站105。

基站105可以与核心网130通信以及彼此通信。例如，基站105可以通过回程链路132(例如，经由S1、N2、N3或其它接口)与核心网130接合。基站105可以直接地(例如，直接地在基站105之间)或间接地(例如，经由核心网130)通过回程链路134(例如，经由X2、Xn或其它接口)彼此通信。

核心网130可以提供用户认证、接入准许、跟踪、互联网协议(IP)连接以及其它接入、路由或移动性功能。核心网130可以是演进分组核心(EPC)，其可以包括至少一个移动性管理实体(MME)、至少一个服务网关(S-GW)和至少一个分组数据网络(PDN)网关(P-GW)。MME可以管理非接入层(例如，控制平面)功能，诸如用于由与EPC相关联的基站105服务的UE115的移动性、认证和承载管理。用户IP分组可以通过S-GW来传送的，S-GW本身可以连接到P-GW。P-GW可以提供IP地址分配以及其它功能。P-GW可以连接到网络运营商IP服务。运营商IP服务可以包括到互联网、内联网、IP多媒体子系统(IMS)或分组交换(PS)串流服务的接入。

网络设备(诸如基站105)中的至少一些网络设备可以包括子组件，诸如接入网实体，其可以是接入节点控制器(ANC)的示例。每个接入网实体可以通过一数量的其它接入网传输实体与UE 115通信，其它接入网传输实体可以称为无线电头端、智能无线电头端或发送/接收点(TRP)。在一些配置中，每个接入网实体或基站105的各种功能可以是跨越各种网络设备(例如，无线电头端和接入网控制器)来分布的或合并到单个网络设备(例如，基站105)中。

无线通信系统100可以使用一个或多个频带来操作，典型地在300MHz至300GHz的范围内。通常，从300MHz至3GHz的区域称为特高频(UHF)区域或分米频段，因为波长在长度上范围从大约一分米至一米。UHF波可能会被建筑物和环境特征阻挡或重定向。然而，波可以穿透结构足以供宏小区向位于室内的UE 115提供服务。与使用低于300MHz的频谱的高频(HF)或甚高频(VHF)部分的较小频率和较长波的传输相比，UHF波的传输可能与较小的天线和较短的范围(例如，小于100km)相关联。

无线通信系统100还可以使用从3GHz至30GHz的频带(还称为厘米频段)在超高频(SHF)区域中操作。SHF区域包括诸如5GHz工业、科学和医疗(ISM)频段的频段，其可以由能够容忍来自其它用户的干扰的设备来适时地使用。

无线通信系统100还可以在频谱的极高频(EHF)区域(例如，从30GHz至300GHz)中操作，还称为毫米频段。在一些示例中，无线通信系统100可以支持在UE 115与基站105之间的毫米波(mmW)通信，以及各自的设备的EHF天线可以甚至比UHF天线更小以及间隔得更紧密。在一些情况下，这可以促进在UE 115内对天线阵列的使用。然而，对EHF传输的传播可能经受比SHF或UHF传输甚至更大的大气衰减和更短的范围。本文所公开的技术可以是跨越使用一个或多个不同频率区域的传输来采用的，以及指定的对跨越这些频率区域的频段的使用可以随着国家或管理机构而不同。

在一些情况下，无线通信系统100可以使用许可的和非许可的射频频谱带两者。例如，无线通信系统100可以在诸如5GHz ISM频段的非许可频段中采用许可辅助接入(LAA)、LTE非许可(LTE-U)无线电接入技术或NR技术。当在非许可的射频频谱带中操作时，诸如基站105和UE 115的无线设备可以采用先听后讲(LBT)过程来确保在发送数据之前频率通道是空闲的。在一些情况下，在非许可频段中的操作可以是基于CA配置结合在许可频段(例如，LAA)中操作的CC。在非许可频谱中的操作可以包括下游传输、上游传输、对等传输或这些的组合。在非许可频谱中的双工可以是基于频分双工(FDD)、时分双工(TDD)或两者的组合。

在一些示例中，基站105或UE 115可以配备有多个天线，其可以用于采用诸如发射分集、接收分集、多输入多输出(MIMO)通信或波束成形的技术。例如，无线通信系统100可以使用在发送设备(例如，基站105)与接收设备(例如，UE 115)之间的传输方案，其中发送设备配备有多个天线以及接收设备配备有一个或多个天线。MIMO通信可以采用多径信号传播来通过经由不同空间层发送或接收多个信号来增加频谱效率，这可以称为空间复用。多个信号可以是例如由发送设备经由不同的天线或天线的不同组合来发送的。同样地，多个信号可以是由接收设备经由不同的天线或天线的不同组合来接收的。多个信号中的每个信号可以称为单独的空间流，以及可以携带与相同数据流(例如，相同的码字)或不同数据流相关联的比特。不同的空间层可以与用于信道测量和报告的不同天线端口相关联。MIMO技术包括单用户MIMO(SU-MIMO)和多用户MIMO(MU-MIMO)，在SU-MIMO中多个空间层是发送给同一接收设备的，在MU-MIMO中多个空间层是发送给多个设备的。

波束成形(还可以称为空间滤波、定向发送或定向接收)是可以在发送设备或接收设备(例如，基站105或UE 115)处使用的信号处理技术，以沿着在发送设备与接收设备之间的空间路径对天线波束(例如，发送波束或接收波束)进行整形或操控。波束成形可以是通过组合经由天线阵列的天线元件传送的信号来实现的，使得在特定方向上相对于天线阵列传播的信号经历相长干涉，而其它信号经历相消干涉。对经由天线元件传送的信号的调整可以包括发送设备或接收设备向经由与设备相关联的天线元件中的每个天线元件携带的信号应用某些幅度和相位偏移。与天线元件中的每个天线元件相关联的调整可以是通过与特定朝向(例如，相对于发送设备或接收设备的天线阵列，或者相对于某个其它朝向)相关联的波束成形权重集合来定义的。

在一个示例中，基站105可以使用多个天线或天线阵列来进行波束成形操作用于与UE 115的定向通信。例如，一些信号(例如，同步信号、参考信号、波束选择信号或其它控制信号)可以由基站105在不同方向上发送多次，其可以包括根据与不同传输方向相关联的不同波束成形权重集合发送的信号。在不同波束方向上的传输可以用于(例如，由基站105或诸如UE 115的接收设备)识别用于由基站105进行后续发送和/或接收的波束方向。一些信号(诸如与特定接收设备相关联的数据信号)可以是由基站105在单个波束方向(例如，与诸如UE 115的接收设备相关联的方向)上发送的。在一些示例中，与沿单个波束方向的传输相关联的波束方向可以是至少部分地基于在不同波束方向上发送的信号来确定的。例如，UE 115可以接收由基站105在不同方向上发送的一个或多个信号，以及UE 115可以向基站105报告其接收到的具有最高信号质量或另外的可接受信号质量的信号的指示。虽然这些技术是参考由基站105在一个或多个方向上发送的信号来描述的，但是UE 115可以采用类似的技术用于在不同方向上发送信号多次(例如，用于识别用于由UE 115进行的后续发送或接收的波束方向)，或者在单个方向上发送信号(例如，用于将数据发送给接收设备)。

接收设备(例如，UE 115，其可以是mmW接收设备的示例)可以当从基站105接收各种信号(诸如同步信号、参考信号、波束选择信号或其它控制信号)时尝试多个接收波束。例如，接收设备可以通过经由不同的天线子阵列进行接收，通过根据不同的天线子阵列处理接收到的信号，通过根据应用于在天线阵列的多个天线元件处接收到的信号的不同接收波束成形权重集合进行接收，或者通过根据应用于在天线阵列的多个天线元件处接收到的信号的不同接收波束成形权重集合处理接收到的信号，来尝试多个接收方向，上述各项中的任一项可以称为根据不同的接收波束或接收方向进行“监听”。在一些示例中，接收设备可以使用单个接收波束来沿单个波束方向进行接收(例如，当接收数据信号时)。单个接收波束是可以在至少部分地基于根据不同接收波束方向进行监听来确定的波束方向上(例如，至少部分地基于根据多个波束方向进行监听来确定为具有最高信号强度、最高信噪比或者另外可接受的信号质量的波束方向)对准。

在一些情况下，基站105或UE 115的天线可以位于一个或多个天线阵列内，其可以支持MIMO操作，或者发送或接收波束成形。例如，一个或多个基站天线或天线阵列可以共同位于天线组件(诸如天线塔)处。在一些情况下，与基站105相关联的天线或天线阵列可以位于各种各样的地理位置。基站105可以具有天线阵列，天线阵列具有一数量的行和列的天线端口，基站105可以使用这些天线端口来支持对与UE 115的通信的波束成形。同样地，UE115可以具有可以支持各种MIMO或波束成形操作的一个或多个天线阵列。

在一些情况下，无线通信系统100可以是根据分层协议栈操作的基于分组的网络。在用户平面中，在承载或分组数据汇聚协议(PDCP)层处的通信可以是基于IP的。无线链路控制(RLC)层可以在一些情况下执行分组分段和重组以通过逻辑信道进行通信。介质访问控制(MAC)层可以执行优先级处理和逻辑信道到传输信道的复用。MAC层还可以使用混合自动重传请求(HARQ)来在MAC层处提供重传以提高链路效率。在控制平面中，无线资源控制(RRC)协议层可以提供对在UE 115与支持针对用户平面数据的无线承载的基站105或核心网130之间的RRC连接的建立、配置和维护。在物理(PHY)层，传输信道可以映射到物理信道。

在一些情况下，UE 115和基站105可以支持对数据的重传以增加成功地接收数据的可能性。HARQ反馈是增加通过通信链路125正确地接收数据的可能性的一种技术。HARQ可以包括错误检测(例如，使用循环冗余校验(CRC))、前向纠错(FEC)和重传(例如，自动重传请求(ARQ))的组合。HARQ可以在较差的无线电条件(例如，信噪比条件)下改善在MAC层处的吞吐量。在一些情况下，无线设备可以支持相同时隙HARQ反馈，其中设备可以在特定时隙中提供针对在时隙中的先前符号中接收到的数据的HARQ反馈。在其它情况下，设备可以在后续时隙中或根据某个其它时间间隔提供HARQ反馈。

在LTE或NR中的时间间隔可以以基本时间单位的倍数表示，其可以例如指的是T_s＝1/30,720,000秒的采样周期。通信资源的时间间隔可以是根据各自具有10毫秒(ms)的持续时间的无线帧来组织的，其中帧周期可以表示为T_f＝307,200T_s。无线帧可以是通过范围从0至1023的系统帧号(SFN)标识的。每个帧可以包括10个从0至9编号的子帧，每个子帧可以具有1ms的持续时间。子帧可以进一步划分为2个时隙，每个时隙具有0.5ms的持续时间，以及每个时隙可以包含6或7个调制符号周期(例如，取决于对每个符号周期预先附加的循环前缀(CP)的长度)。除了循环前缀之外，每个符号周期可以包含2048个采样周期。在一些情况下，子帧可以是无线通信系统100的最小调度单元，以及可以称为传输时间间隔(TTI)。在其它情况下，无线通信系统100的最小调度单元可以比子帧要短，或者可以是动态地选择的(例如，在缩短的TTI(sTTI)的突发中或者在使用sTTI的选择的分量载波中)。

在一些无线通信系统中，时隙还可以划分为包含一个或多个符号的多个微时隙。在一些情况下，微时隙的符号或微时隙可以是调度的最小单位。例如，每个符号在持续时间上可以取决于子载波间隔或操作频带来变化。进一步地，一些无线通信系统可以实现时隙聚合，在其中多个时隙或微时隙聚合在一起，以及用于在UE 115与基站105之间的通信。

术语“载波”指的是具有定义的物理层结构的射频频谱资源集合，用于支持在通信链路125上的通信。例如，通信链路125的载波可以包括根据针对给定的无线电接入技术的物理层信道来操作的射频频谱带的一部分。每个物理层信道可以携带用户数据、控制信息或其它信令。载波可以与预先定义的频率通道(例如，E-UTRA绝对射频信道号(EARFCN))相关联，以及可以根据信道栅进行定位用于由UE 115进行发现。载波可以在下游或上游(例如，在FDD模式下)，或者被配置为携带下游和上游通信(例如，在TDD模式下)。在一些示例中，在载波上发送的信号波形可以由多个子载波组成(例如，使用诸如OFDM或DFT-s-OFDM的多载波调制(MCM)技术)。

对于不同的无线电接入技术(例如，LTE、LTE-A、LTE-A Pro、NR等)，载波的组织结构可以不同。例如，通过载波的通信可以是根据TTI或时隙来组织的，TTI或时隙中的每一者可以包括用户数据以及控制信息或信令来支持对用户数据的解码。载波还可以包括专用捕获信令(例如，同步信号或系统信息等)和协调针对载波的操作的控制信令。在一些示例中(例如，在载波聚合配置中)，载波还可以具有捕获信令或协调针对其它载波的操作的控制信令。

物理信道可以是根据各种技术在载波上复用的。物理控制信道和物理数据信道可以是例如使用时分复用(TDM)技术、频分复用(FDM)技术或混合TDM-FDM技术在下游载波上复用的。在一些示例中，在物理控制信道中发送的控制信息可以是以级联方式在不同的控制区域之间(例如，在公共控制区域或公共搜索空间与一个或多个UE特定的控制区域或UE特定的搜索空间之间)分布的。

载波可以与射频频谱的特定带宽相关联，以及在一些示例中，载波带宽可以称为载波或无线通信系统100的“系统带宽”。例如，带宽可以是用于特定无线电接入技术的载波的一数量的预先确定的带宽中的一个带宽(例如，1.4、3、5、10、15、20、40或80MHz)。在一些示例中，每个被服务的UE 115可以被配置用于在载波带宽的部分或全部上操作。在其它示例中，一些UE 115可以被配置用于使用与在载波(例如，窄带协议类型的“带内”部署)内的预先定义部分或范围(例如，子载波或RB的集合)相关联的窄带协议类型进行操作。

在采用MCM技术的系统中，资源元素可以包括一个符号周期(例如，一个调制符号的持续时间)和一个子载波，其中符号周期和子载波间隔是逆相关的。通过每个资源元素携带的比特的数量可以取决于调制方案(例如，调制方案的阶数)。因此，UE 115接收到的资源元素越多，以及调制方案的阶数越高，则对于UE 115而言数据速率可以越高。在MIMO系统中，无线通信资源可以指的是射频频谱资源、时间资源和空间资源(例如，空间层)的组合，以及对多个空间层的使用可以进一步增加用于与UE 115进行的通信的数据速率。

无线通信系统100的设备(例如，基站105或UE 115)可以具有支持在特定载波带宽上的通信的硬件配置，或者可以可配置为支持在载波带宽集合中的一个载波带宽上的通信。在一些示例中，无线通信系统100可以包括基站105和/或UE 115，其可以经由与一个以上不同的载波带宽相关联的载波来支持同时通信。

无线通信系统100可以支持在多个小区或载波上与UE 115进行的通信，特征可以称为载波聚合(CA)或多载波操作。根据载波聚合配置，UE 115可以被配置具有多个下游CC和一个或多个上游CC。载波聚合可以与FDD和TDD分量载波一起使用。

在一些情况下，无线通信系统100可以利用增强型分量载波(eCC)。eCC可能通过一个或多个特征来表征，所述特征包括更宽的载波或频率通道带宽，更短的符号持续时间，更短的TTI持续时间，或修改后的控制信道配置。在一些情况下，eCC可以与载波聚合配置或双连接配置相关联(例如，当多个服务小区具有次优或非理想的回程链路时)。eCC还可以被配置用于在非许可频谱或共享频谱中使用(例如，在允许一个以上运营商使用频谱的情况)。通过宽载波带宽来表征的eCC可以包括可以由UE 115利用的不能监测整个载波带宽或者另外被配置为使用有限的载波带宽(例如，以节省功率)的一个或多个段。

在一些情况下，eCC可以利用与其它CC不同的符号持续时间，其可以包括与其它CC的符号持续时间相比对减少的符号持续时间的使用。较短的符号持续时间可以与在邻近子载波之间的增加的间隔相关联。利用eCC的设备(诸如UE 115或基站105)可以以减少的符号持续时间(例如16.67微秒)来发送宽带信号(例如，根据20、40、60、80MHz等的频率通道或载波带宽)。eCC中的TTI可以包括一个或多个符号周期。在一些情况下，TTI持续时间(也就是，TTI中的符号周期的数量)可以是可变的。

诸如NR系统的无线通信系统可以利用许可的、共享的和非许可的频谱带的任何组合以及其它。eCC符号持续时间和子载波间隔的灵活性可以考虑到跨越多个频谱对eCC的使用。在一些示例中，NR共享频谱可以提高频谱利用率和频谱效率，特别是通过动态垂直(例如，跨越频域)和水平(例如，跨越时域)对资源的共享。

在一些情况下，无线通信系统100可以是陆地网络或与陆地网络相关。陆地网络的一些示例可以包括NR系统，例如包括基站105和UE 115。在NR系统内，上游传输(例如，CP-OFDM或DFT-S-OFDM波形)可以在间隔时间内(例如，在CP持续时间内)从UE 115到达基站105。对于120kHz的子载波间隔，CP持续时间可能约为0.59μs。此外，与上游传输相比，用于在Ka频段内的mmW通信的子载波间隔(诸如，在大约20GHz与30GHz之间的下游传输)可能更大。例如，由于多普勒导致的频率误差，大于120kHz的子载波间隔可以提高通信可靠性。在该示例中，大于120kHz的子载波间隔可能导致0.25μs的CP持续时间。

在一些示例中，无线通信系统100可以另外或替代地是非陆地网络或与非陆地网络相关。例如，基站105可以利用卫星140将通信中继给UE 115。由于卫星140的移动性以及从卫星140到UE 115的距离，通信可能经历上游定时误差(例如，下游定时跟踪误差、在传播延迟中的变化)。例如，卫星140可以是非地球同步卫星，其可以从600km绕UE 115运行以及以大约7.6km/s的速度行进。结果，在卫星140与UE 115之间的往返时间(例如，更新率)可以每秒改变差不多50μs。

例如，假设上游定时在时间t是理想的(例如，没有对时间i应用任何定时调整)，大约10ms之后，上游定时误差可能大约为0.5μs。结果，针对卫星140的往返时间可能大约为30ms，以及基于时间t的上游传输计算的定时提前命令在到达UE 115处时可能偏离1.5μs。为了补偿上游定时误差，基站105(还称为“网关”)可以向UE 115提供定时命令用于上游传输。UE 115可以接收定时命令以及使用在定时命令中指示的定时调整向基站105发送上游传输。

根据本公开内容的一个或多个方面，UE 115中的每个UE 115可以包括RACH定时管理器150以实现在NTN场景中对RACH过程的使用。虽然UE 115中的仅一个UE 115示出具有RACH定时管理器150，但是管理器150可以提供给UE 115中的每个UE 115。RACH定时管理器150可以接收用于估计在经由卫星140接入的UE 115与基站105之间的传播延迟的信息。RACH定时模块还可以在UE 115处的随机接入信道(RACH)时机之前的用户特定的定时提前时段向基站105发送物理随机接入信道(PRACH)前导码。用户特定的定时提前时段对应于估计出的传播延迟。

根据本公开内容的一个或多个方面，基站105中的每一个基站105可以包括RACH定时管理器160以实现在NTN场景中对RACH过程的使用。虽然基站105中的仅一个基站105示出具有RACH定时管理器160，但是管理器160可以提供给基站105中的每个基站105。RACH定时管理器160可以向UE 115发送用于估计在UE 115与基站105之间的传播延迟的信息，用于非陆地通信。RACH定时管理器160还可以在UE 115发送PRACH前导码之后的用户特定的定时提前时段从UE 115接收PRACH前导码。用户特定的定时提前时段对应于估计出的传播延迟。

图2示出基站105和UE 115的设计200的框图，基站105可以是图1中的基站中的一个基站，UE 115可以是图1中的UE中的一个UE。基站105可以配备有T个天线234a至234t，以及UE 115可以配备有R个天线252a至252r，其中通常T≥1并且R≥1。

在基站105处，发送处理器220可以为一个或多个UE从数据源212接收数据，至少部分地基于从UE接收到的信道质量指示符(CQI)为每个UE选择一个或多个调制和编码方案(MCS)，至少部分地基于为UE选择的MCS为每个UE处理(例如，编码和调制)数据，以及为所有UE提供数据符号。发送处理器220还可以处理系统信息(例如，用于半静态资源分区信息(SRPI)等)和控制信息(例如，CQI请求、准许、上层信令等)，以及提供开销符号和控制符号。发送处理器220还可以生成针对参考信号(例如，小区特定的参考信号(CRS))和同步信号(例如，主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS))的参考符号。发送(TX)多输入多输出(MIMO)处理器230可以对数据符号、控制符号、开销符号和/或参考符号执行空间处理(例如，预编码)(如果适用的话)，以及可以将T个输出符号流提供给T个调制器(MOD)232a至232t。每个调制器232可以处理各自的输出符号流(例如，用于OFDM等)以获得输出采样流。每个调制器232还可以处理(例如，转换为模拟、放大、滤波和上变频)输出采样流以获得下行链路信号。来自调制器232a至232t的T个下行链路信号可以是分别经由T个天线234a至234t来发送的。根据下文更详细描述的各个方面，同步信号可以是利用位置编码来生成的以传达额外的信息。

在UE 115处，天线252a至252r可以从基站105和/或其它基站接收下行链路信号，以及可以分别将接收到的信号提供给解调器(DEMOD)254a至254r。每个解调器254可以调节(例如，滤波、放大、下变频和数字化)接收到的信号以获得输入样本。每个解调器254还可以处理输入样本(例如，用于OFDM等)以获得接收到的符号。MIMO检测器256可以从所有R个解调器254a至254r获得接收到的符号，如果适用的话对接收到的符号执行MIMO检测，以及提供检测到的符号。接收处理器258可以处理(例如，解调和解码)检测到的符号，将针对UE115的经解码的数据提供给数据宿260，以及将经解码的控制信息和系统信息提供给控制器/处理器280。信道处理器可以确定参考信号接收功率(RSRP)、接收信号强度指示符(RSSI)、参考信号接收质量(RSRQ)、信道质量指示符(CQI)等。在一些方面，UE 115的一个或多个组件可以被包括在外壳内。

在上行链路上，在UE 115处，发送处理器264可以接收以及处理来自数据源262的数据以及来自控制器/处理器280的控制信息(例如，用于包括RSRP、RSSI、RSRQ、CQI等的报告)。发送处理器264还可以生成针对一个或多个参考信号的参考符号。来自发送处理器264的符号可以由TX MIMO处理器266进行预编码(如果适用的话)，由调制器254a至254r进一步处理(例如，用于DFT-s-OFDM、CP-OFDM等)，以及发送给基站110。在基站110处，来自UE 115和其它UE的上行链路信号可以由天线234接收，由解调器254处理，由MIMO检测器236检测(如果适用的话)，以及由接收处理器238进一步处理以获得由UE 115发送的经解码的数据和控制信息。接收处理器238可以将经解码的数据提供给数据宿239，以及将经解码的控制信息提供给控制器/处理器240。基站105可以包括通信单元244，以及经由通信单元244与网络控制器130通信。网络控制器130可以包括通信单元294、控制器/处理器290和存储器292。

基站105的控制器/处理器240、UE 115的控制器/处理器280和/或图2的任何其它组件可以执行与随机接入过程相关联的一种或多种技术，如本文别处更详细描述的。例如，基站105的控制器/处理器240、UE 115的控制器/处理器280和/或图2的任何其它组件可以执行或指导例如图12和图13的方法1200、1300和/或所描述的其它过程的操作。存储器242和282可以分别存储用于基站105和UE 115的数据和程序代码。例如，存储器292可以存储RACH定时管理器160，以及存储器242可以存储RACH定时管理器150。调度器246可以调度UE用于在下行链路和/或上行链路上进行数据传输。

在一些方面，UE 120可以包括用于接收的单元，用于发送的单元；用于开始的单元；以及用户输入休眠状态的单元；用于跳过一个RACH时机的单元。基站105可以包括用于接收的单元；用于发送的单元；用于调度的单元；以及用于分群组的单元。这样的单元可以包括结合图2描述的UE 115或基站105的一个或多个组件。

如上文指示的，图2是仅作为示例来提供的。其它示例可以与关于图2描述的示例不同。

图3示出根据本公开内容的一个或多个方面的支持用于非陆地网络的随机接入过程的无线通信系统300的示例。在一些示例中，无线通信系统300可以实现无线通信系统100的各方面。无线通信系统300可以包括基站105-a、UE 115-a和卫星140-a，其可以是参考图1描述的相应的设备的示例。例如，无线通信系统300可以是非陆地网络，其可以包括基站105-a、UE 115-a和卫星140-a。卫星140-a可以对针对基站(例如，基站105-a)和移动终端(例如，UE 115-a)通信进行中继。基站105-a还可以称为网关。与卫星140-a的发射波束相关联的地理区域可以称为波束覆盖区330，以及当UE 115-a位于波束覆盖区330内时，UE 115-a可以与卫星140-a通信。

基站105-a可以与UE 115-a执行通信过程(例如，RRC过程，诸如小区捕获过程、随机接入过程、RRC连接过程、RRC配置过程)。基站105-a可以被配置具有多个天线，这些天线可以用于定向传输或波束成形的传输。作为通信过程的一部分，基站105-a可以建立用于与UE 115-a的通信的双向通信链路310。另外或替代地，作为通信过程的一部分，基站105-a可以经由RRC信令利用配置315(例如，时间和频率资源、参考信号周期、对用于发送参考信号的时隙的符号的指示)来配置UE 115-a。虽然示出直接地进行通信，但是本公开内容主要关注UE 115-a何时经由卫星140-a与基站105-a进行通信。

卫星140-a可以生成与在卫星140-a、UE 115-a和基站105-a之间的通信相关联的卫星信息(例如，星历信息)。例如，卫星140-a可以确定与在卫星140-a、UE 115-a和基站105-a之间的传输相关联的传播延迟。在一些情况下，传播延迟可以是基于从卫星140-a到波束覆盖区330的点305(例如，中心)的距离d。在其它情况下，传播延迟可以是距离d的因素，其可以对应于在基站105-a与卫星140-a之间的往返距离。另外或替代地，传播延迟可以是估计出的往返延迟或在UE 115-a与基站105-a之间的往返时间，其可以是至少部分地基于d和/或2d。应注意的是，距离d可能不反映从卫星140-a到UE 115-a的精确距离。例如，UE115-a可以位于波束覆盖区330的边缘，以及可以是不同于d的离卫星140-a的距离。然而，与d相比，这样的在距离上差异可能微不足道。因此，距离d可以是从卫星140-a到UE 115-a的距离的充分表示。下文参考图5描述有关估计延迟的更多细节。

卫星140-a可以经由无线通信链路335将卫星信息发送给基站105-a和/或UE 115-a，基站105-a和/或UE 115-a可以位于波束覆盖区330内。在一些情况下，卫星140-a可以以预先配置的调度(例如，更新率)更新卫星信息以及将其发送给基站105-a和/或UE 115-a。预先配置的调度可以是基于卫星140-a的速度。例如，卫星140-a的速度可以导致每秒50μs的最大往返时间变化率。也就是说，对于卫星140-a的每一秒的移动，在卫星140-a与UE115-a之间的通信的往返时间例如可以变化50μs。往返时间变化率还可能是基于卫星的移动(例如，沿轨道运行)来变化。在这样的情况下，卫星140-a可以每秒更新卫星信息多次。另外或替代地，基站105-a可以经由双向通信链路310将卫星信息发送给UE 115-a，例如，作为配置315的一部分。在一些情况下，基站105-a可以基于预先配置的调度(例如，卫星140-a的更新率)来将卫星信息发送给UE 115-a。

卫星信息还可以包括卫星140-a的速度。卫星140-a的速度可以在一些情况下通过以下表达式v×cos(α)来定义或与以下表达式v×cos(α)相关，其中α是在速度v的向量与距离d的向量之间的角度。UE 115-a可以使用卫星140-a的速度来确定往返时间变化率。在一些情况下，UE 115-a可以至少部分地基于UE 115-a是相对于波束覆盖区230的点305来定位的，使用卫星140-a的速度来确定往返时间变化率。在一些示例中，使用卫星140-a的速度，往返时间变化率可以是通过以下表达式来定义的-2v×cos(α)/c，其中α是在速度v的向量与距离d的向量之间的角度，以及c是光速。照此，如果上游传输被调度为是在时间t₀利用定时调整t_a来发送，则由UE 115-a进行的实际传输时间可以是t₀+t_a。对于被调度为要在时间t_a+Δt发送而没有由基站105-a提供新的定时调整的后续上游传输，UE 115-a的实际传输时间可以是t_a+Δt×(-2v×cos(α)/c)。

当UE 115-a处于非连续接收(DRX)模式以及处于RRC空闲或RRC连接时，基站105-a可以在某些时间和频率资源(例如，固定符号)中发送下行链路控制信息。在这些时间和频率资源之间，UE 115-a可以进入较低功率状态，还称为“休眠模式”，以便降低功耗以及增加针对UE 115-a的电池寿命。在RRC空闲或RRC连接中，UE 115-a可以每数个符号唤醒一次以接收来自基站105-a和/或卫星140-a的下游传输。在参考信号传输之前和之后分配的间隙时段可以通过减少或消除在UE 115-a传输与来自另一邻近UE的传输之间的干扰而使基站105-a受益。

图4示出根据本公开内容的一个或多个方面的支持用于非陆地网络的随机接入过程的非陆地网络的示例。图4示出替代网络配置。在该配置中，基站105-b位于卫星140-b上。基站105-b经由无线通信链路335与核心网130-b通信。UE 115-b经由无线通信链路335与非陆地基站105b通信。

对于使用5G NR过程的非陆地网络(NTN)接入，较大的往返延迟使得按原样重新使用随机接入过程是有挑战的。对于NR非陆地网络期望增强，尤其是那些节点位于低地球轨道(LEO)、中地球轨道(MEO)和地球同步轨道(GEO)的网络。这样的增强还可以与高空平台站(HAPS)和空对地(ATG)场景兼容。可以假设地球固定跟踪区域具有地球固定的和移动的小区。也就是说，UE是静止的，而卫星是移动的。在一些场景中可以假设具有全球导航卫星系统(GNSS)能力(诸如全球定位系统(GPS))的用户设备(UE)。

本公开内容的各方面提供在UE与网络节点(例如，eNB/gNB(还称为基站))之间对齐随机接入信道(RACH)时机的技术。随机接入是用于建立在UE与基站之间的连接的过程。在随机接入过程期间，UE经由RACH向基站发送前导码以发起对连接的建立。在接收到前导码时，基站为UE调度上行链路资源以及在随机接入响应(RAR)中指派资源。

在本公开内容的一些方面，UE可以估计从UE到卫星以及从卫星到地面基站的传播延迟。在其它方面，RAR窗口定时是基于下行链路(DL)传播延迟来设置的。一个或多个示例包括在RAR中的地址上行链路(UL)准许处理(例如，随机接入过程的消息二(Msg2))，其中在一个示例中，RAR包括上行链路准许。在该示例中，随机接入过程的消息三(Msg3)可以是基于RAR的上行链路准许来发送的。

图5示出根据本公开内容的一个或多个方面的包括传播延迟的非陆地网络的示例。总的单向传播延迟等于在UE 502与卫星504之间的服务链路上的延迟(D_UE)加上在卫星504与基站(例如，gNB)506之间的馈线链路上的延迟(D_sat)。如果基站506位于卫星504处，则总的单向传播延迟等于在UE 502与卫星504之间的延迟(D_UE)。UE 502可以例如利用全球导航卫星系统(GNSS)能力基于位置信息来估计延迟D_UE，但是由于卫星的速度或馈线链路的切换而可能无法估计延迟D_sat。在图5的示例中，卫星以7.5km/s的速度沿着轨迹508移动，该轨迹可以是由UE 502基于星历数据来预测的。UE 502可以基于星历数据来估计其位置。针对馈线链路的延迟可以是D_sat-Δ_sat，其中Δ_sat是在卫星位置中的变化。注意的是，当网络节点是卫星504时，例如不涉及基站时，传播延迟仅是在卫星504与UE 502之间的延迟。

各种选项对于UE 502而言是可用的以估计总的单向传播延迟。在一种选项中，UE502可以通过使用在同步信号块(SSB)、物理广播信道(PBCH)和/或系统信息广播(SIB)消息中提供的时间戳来估计总的单向传播延迟。例如，时间戳可以是在系统信息块一(SIB1)消息和/或NTN特定的SIB消息中提供的。UE可以基于时间戳和接收时间来估计传播延迟。

在另一选项中，UE 502可以通过使用针对子帧号(SFN)定时的通用时间来估计总的单向传播延迟。例如，在特定时间开始的UTC(协调世界时)可以指派给系统帧号零(SFN0)。UE 502可以基于SFN 0的边界来估计传播延迟。对小区是否使用协调世界时用于SFN定时的指示可以是在SIB消息中提供的。在一些方面，如果基站506没有遵循特定时间基准，则可以提供指示。

图6是示出根据本公开内容的一个或多个方面的以相同随机接入信道(RACH)时机为目标的示例性随机接入过程的时序图。图6示出针对两个UE(UE 1和UE 2)的RACH过程，考虑到每个UE的GNSS能力，目标在于在网络(例如，基站(gNB)或网关)处的相同RACH时机/机会(RO)(例如，图6中的RO2)。在图6的示例中，假设UE和基站具有同步的SFN边界。每个RO可以基于gNB时间线或基于卫星时间线(未示出)来出现在时隙中。

为实现前导码传输，根据本公开内容的一个或多个方面，每个UE可以基于卫星星历数据和每个UE的各自的位置来估计基站的SFN。然后，每个UE可以计算在UE与基站之间的单向传播延迟时间(D)。每个UE可以在gNB侧的RACH时机的起点之前发送物理随机接入信道(PRACH)前导码“D”个时间单位。换言之，每个UE可以在发送其前导码时预先补偿延迟。在一个示例中，UE的RACH时机(RO)是在gNB的RO之后的D个时间单位，以及前导码是比UE的RO早2*D个时间单位来发送的。

在图6中，UE 1在下一RO(在该示例中为RO2)之前的单向行程延迟(D1)发送其前导码(Prem 1)。类似地，UE 2在下一RO(在该示例中还是RO2)之前的单向行程延迟(D2)发送其前导码(Prem 2)。基站(例如，gNB)在RO2处从UE 1和UE 2接收前导码(Prem 1和Prem 2)，以及在处理时间p1期间处理前导码。每个单向行程延迟D1、D2还称为UE特定的定时提前。

在处于空闲模式时发送前导码之后，每个UE可以根据其寻呼周期(例如，gNB的寻呼发生(PO))在等于UE特定的定时提前的两倍(例如，2*D)的时间段(还称为往返延迟)内进入休眠。往返延迟可以是关于卫星或基站。只要在称为间隙的时段中发送前导码，就可以开始休眠。在图6的示例中，UE 2在发送其前导码(Prem 2)之后进入休眠模式。如果UE处于RRC_CONNECTED模式，则UE可以在该时间段期间遵循当前的非连续接收(DRX)状态。在另一选项中，无论当前的DRX状态如何，都可以认为UE在该时段期间未处于活动时间。当开始RAR窗口时，休眠时段结束。

在一个或多个示例中，在接收到前导码之后，基站可以开始随机接入响应(RAR)窗口，在此期间基站可以向每个UE发送RAR。根据本公开内容的一个或多个方面，每个UE可以在从随机接入前导码传输的结束起的两倍的UE特定的定时提前(例如，2*D)之后如在3GPPTS 38.213中规定在第一物理下行链路控制信道(PDCCH)时机处开始随机接入响应(RAR)接收窗口。如果UE正在休眠，则在唤醒之后接收RAR。每个UE接收所有发送的RAR，但是仅解码其自己的RAR。如图6中所见，UE 1在其RAR接收窗口期间接收其自己的RAR(RAR1)和旨在针对UE 2的RAR(RAR2)。UE 2在其RAR接收窗口期间接收其自己的RAR(RAR2)和旨在针对UE1的RAR(RAR1)。

现在讨论调度物理上行链路共享信道(PUSCH)。在一些方面，针对基站的PUSCH调度窗口可以在基站RAR窗口的起点之后的时段T开始。在一个示例中，时段T是在RAR窗口与针对基站的最早PUSCH位置之间的间隙。

根据本公开内容的一个或多个方面，时段T可以计算为：

T＝2*Dmax+RAR窗口+TA(定时提前)，

其中Dmax是在给定小区中从任何UE到基站的最大单向传播延迟时间。换言之，在一个示例中，Dmax可以对应于距基站最远的UE的传播延迟。最远指的是具有到基站的最长视线距离的UE，或者相对于基站具有最长传播延迟的UE。可以假设定时提前值TA是关于下行链路(DL)参考定时。RAR窗口可以是用于接收和处理RAR的窗口的持续时间。

根据一个示例，UE可以在PUSCH中发送Msg3的最早时间可以是在PUSCH调度窗口的起点之前的D个时间单位。在图6的示例中，UE 1在PUSCH调度窗口的起点之前的D1个时间单位进行发送，以及UE 2在PUSCH调度窗口的起点之前的D2个时间单位进行发送。作为基于Dmax来延迟PUSCH调度窗口的结果，所有UE经历相同的延迟，无论UE距基站多远。在本公开内容的其它方面，UE可以被调度具有随机资源，以及UE可以选择最佳资源，如下文更详细描述的。

现在描述用于调度PUSCH的替代解决方案。图7是示出根据本公开内容的一个或多个方面的具有周期性预分配物理上行链路共享信道(PUSCH)资源的示例性随机接入过程的时序图。在图7中，UE(UE1和UE2)利用与关于图6所描述的相同定时发送它们的前导码(Prem1和Prem 2)以及接收RAR(RAR1和RAR2)。根据本公开内容的一个或多个方面，周期性预分配上行链路(UL)(例如，PUSCH)资源可以用于发送Msg3。在一个示例中，周期性分配可以代替在RAR消息(Msg2)中指示的资源。预分配的周期性PUSCH资源的起始点可以是从RAR消息或RAR窗口的结束起延迟最小传播延迟(Dmin)的时间(Dmin+TA)。参数Dmin可以是在给定小区中从UE到基站的最小单向传播延迟时间，换言之，从最靠近的UE到基站的传播延迟。在本公开内容的这个方面，UE可以选择第一可用资源。最靠近指的是具有与基站的最短视线距离的UE，或具有相对于基站的最短传播延迟的UE。

图7示出周期性预分配上行链路(UL)准许的三个集合。在图7的示例中，UE 1基于三个预分配的上行链路资源中的第二预分配的上行链路资源来发送其PUSCH(PUSCH 1)，因为它的延迟D1相对较短。UE 2基于三个预分配的上行链路准许中的第三预分配的上行链路资源来发送其PUSCH(PUSCH 2)，因为它的延迟D2比针对UE 1的延迟D1要长。

在一个选项中，RAR可以指示对预分配的PUSCH资源的激活。配置(例如，周期性、UL准许信息)可以是通过SIB消息和/或专用无线资源控制(RRC)信令在通用配置中提供的。在另一选项中，预分配的PUSCH资源可以预先配置为通用配置。通用配置是可以在多个UE之间共享以及由多个UE共同地使用的配置。

在本公开内容的其它方面，多个上行链路准许可以是在RAR(Msg2)中提供的。替代地，在RAR中的上行链路准许可以映射到在不同资源(例如，时间和频率资源)处的多个上行链路准许。这些解决方案解释(account for)单向传播延迟时间(D1、D2、...DX)的数量X，其中DX＝Dmax/X。PUSCH调度窗口的起点可以是基于DX来计算的。在这些方面，具有单向传播延迟D(使得D2<D<＝D1)的UE可以使用与D1相对应的上行链路准许。这些解决方案比先前描述的解决方案更动态。

在另外其它方面，UE可以在其前导码中指示其延迟的量。也就是说，前导码可以通知网络关于UE特定的延迟。根据这些方面，PUSCH可以是根据延迟群组来调度的。例如，UE可以是根据它们各自的延迟来分群组的。例如，前导码可以划分为X个群组以考虑X个单向传播延迟时间(D1、D2、...DX)，其中DX＝Dmax/X。PUSCH调度窗口的起点可以是基于与基站接收到的前导码对应的群组ID来计算的。换言之，前导码可以通知网络关于延迟。网络可以根据延迟群组来调度PUSCH。在这些方面，具有单向传播延迟D(使得D2<D<＝D1)的UE可以使用与D1相对应的前导码群组。这些解决方案也比先前描述的解决方案中的一些解决方案更动态。

图8是示出根据本公开内容的一个或多个方面的基于传播延迟时间的具有物理上行链路共享信道(PUSCH)资源的示例性随机接入过程的时序图。在图8中，UE(UE1和UE2)利用与关于图6描述的相同定时发送它们的前导码(Prem 1和Prem 2)以及接收RAR(RAR1和RAR2)。在图8中，来自UE 1的前导码(Prem 1)对应于延迟D1，以及针对UE 2的前导码(Prem2)对应于延迟D2。因此，UE 1发送其PUSCH(PUSCH 1)以在2*D1处利用第一延迟群组到达，以及UE 2发送其PUSCH(PUSCH 2)以在2*D2处利用第二延迟群组到达。

根据本公开内容的一个或多个示例，所有UE可以具有相同的定时提前，代替UE特定的定时提前。例如，延迟Dmax可以指派给每个UE。在这些方面，基站可能不会同时接收来自所有UE的前导码。每个UE可以在其自己的RACH机会(RO)进行发送。因此，基站可以设置前导码接收窗口来接收来自所有可能的UE的前导码。该选项可以用于具有或不具有GNSS能力的UE。

图9是示出根据本公开内容的一个或多个方面的具有UE特定的随机接入信道(RACH)时机和通用物理上行链路共享信道(PUSCH)调度窗口的示例性随机接入过程的时序图。在图9中，通用定时提前指派给每个UE。在图9的示例中，每个UE可以基于卫星星历数据和UE位置来估计基站SFN。UE然后计算在UE与基站之间的单向传播延迟(D)。UE在其SFN定时中确定其RACH时机，以及在其定时中根据计算出的RO发送前导码。

在图9中，UE 1最靠近基站，因此具有最小的传播延迟(Dmin)。UE 1基于Dmin来确定其RO。也就是说，针对UE 1的RO发生在时间Dmin，在针对基站的RO之后。图9示出针对基站的第一RO(RO1)，以及针对UE 1的第一RO(RO1)发生在基站的RO1之后的时间Dmin。类似地，UE 2基于在UE 2与基站之间的传播延迟Dx来确定其RO。针对UE 2的RO在针对基站的RO之后在时间Dx发生。图9示出在基站的RO1之后的时间Dx发生的针对基站的第一RO(RO1)和针对UE 2的第一RO(RO1)。UE 3距基站最远，以及因此具有最大的传播延迟(Dmax)。与UE 1和UE2类似，UE 3基于在UE 3和基站之间的传播延迟Dmax来确定其RO。也就是说，针对UE 3的RO发生在针对基站的RO之后的时间Dmax。图9示出在基站的RO1之后的时间Dmax发生的针对基站的第一RO(RO1)和针对UE 3的第一RO(RO1)。

考虑到UE的GNSS能力，在图9中示出针对UE 1和UE 2使用它们自己的经调整的RACH时机(RO1)的RACH过程的总体视图。基站可能不会一次接收所有前导码，因为UE在它们自己的RACH时机处发送前导码。在该示例中，针对基站时间线的前导码接收窗口在基站时间线中的RACH时机RO1之后的2*Dmin处开始。前导码接收窗口的持续时间可以是在Dmax与Dmin之间的差的两倍，其是2*(Dmax-Dmin)。作为前导码接收窗口的结果，基站可以从UE 1、UE 2和UE 3接收前导码。

在本公开内容的一些方面，基站可以在PRACH配置中验证用于针对不同RACH时机的前导码接收窗口不重叠。例如，在RO1与RO2之间的间隙应该大于前导码接收窗口。否则，如果在RO1与RO2之间的间隙小于2*(Dmax-Dx)，则任何单独的UE(UEx)不使用RO2，其中Dx是针对UEx的传播延迟。在图9所示的示例中，UE 1不能使用RO2，因为其离UE 1的RO1太近，但是UE 3可以使用其RO2。

在一个示例中，在UE处于空闲模式时发送RACH前导码之后，UE可以根据其寻呼周期(例如，gNB的寻呼时机(PO))在2*Dmax时间段内进入休眠模式。在从随机接入前导码传输的结束起的2*Dmax延迟之后，如3GPP TS 38.213[6]中规定的，每个UE可以在第一PDCCH时机处唤醒以及开始其随机接入响应(RAR)窗口。在RAR窗口期间，每个UE可以接收针对UE 1的RAR(RAR 1)、针对UE 2的RAR(RAR 2)和针对UE 3的RAR(RAR 3)。然而，每个UE可能仅解码其自己的RAR。

根据本公开内容的与调度PUSCH相关的一个或多个方面，在该示例中同时地接收所有PUSCH消息。如图9所示，来自UE 1的PUSCH(PUSCH 1)、来自UE 2的PUSCH(PUSCH 2)和来自UE 3的PUSCH(PUSCH3)都在基站时间线中的PUSCH调度窗口的起点处到达。

在图9所示的第一选项中，UE应用定时提前以及在RAR中指示的PUSCH位置中进行发送。基站在基站时间线中的RAR结束之后至少(TA+2*Dmax)调度PUSCH接收。在一些配置中，使用配置的UE时间偏移而不是RAR窗口用于计算何时调度PUSCH接收。配置的UE时间偏移可能小于RAR窗口。具有最大单向传播延迟的UE可能能够在应用定时提前之后立即地发送PUSCH。在该选项中，具有最小单向传播延迟的UE可能经历至少(Dmax-Dmin)的差分延迟。

根据与调度PUSCH相关的一个或多个示例，PUSCH消息对于每个UE在不同时间到达。在调度窗口中的前导码的到达时间控制PUSCH的调度。图10是示出根据本公开内容的一个或多个方面的具有UE特定的随机接入信道(RACH)时机和UE特定的物理上行链路共享信道(PUSCH)资源的示例性随机接入过程的时序图。在图10的示例中，前导码和RAR定时与关于图9描述的相同。PUSCH定时不同。在图10所示的示例中，gNB根据随机接入前导码在前导码接收窗口中的到达时间来估计单向传播延迟D。例如，如果前导码在前导码窗口的开始处到达，则单向传播延迟被估计为最短的单向传播延迟Dmin。基站基于针对每个UE的传播延迟来调度针对PUSCH的资源。例如，gNB在gNB时间线中的RAR的结束之后至少(TA+2*估计出的单向传播延迟)调度PUSCH，如图10所示。因此，因为估计UE1具有最短单向传播延迟，因此首先调度针对UE 1的PUSCH。因为估计UE 3具有最长的单向传播延迟，所以最后调度针对UE3的PUSCH。在该示例中，单个上行链路准许可能具有可变的定时以解释不同的传播延迟。

根据本公开内容的一个或多个示例，基站可能不会等待直到前导码接收窗口的结束为止以发送RAR。相反，基站可以响应每个前导码来发送单独的RAR。因此，每个UE具有其自己的时间线。该选项可以用于具有或不具有GNSS能力的UE。

图11是示出根据本公开内容的一个或多个方面的具有UE特定的随机接入信道(RACH)时机和基于UE特定的RACH时机的随机接入响应(RAR)窗口的示例性随机接入过程的时序图。在图11中，每个UE使用其自己的RACH时机(RO1)，以及在它们自己的单向传播延迟时间(Dx)之后开始RAR窗口。在该选项中，类似于关于图9和图10所描述的选项，针对gNB的前导码接收窗口在RACH时机之后的2*Dmin开始，前导码窗口的持续时间＝2*(Dmax-Dmin)。此外，gNB在PRACH配置中验证针对不同RACH时机的前导码接收窗口不重叠。

在图11的示例中，gNB不会等待直到前导码接收窗口的结束为止以发送RAR(Msg2)。gNB单独地响应每个前导码。例如，UE 1、UE 2和UE 3各自在不同的时间接收它们自己的RAR。也就是说，UE 1在第一时间接收RAR 1，UE 2在第二时间接收RAR 2，以及UE 3在第三时间接收RAR 3。gNB在接收和处理每个前导码时发送每个RAR。

根据本公开内容的这个方面，UE可以基于卫星星历数据和UE位置来估计gNB SFN。UE然后可以计算在UE与gNB之间的单向行程时间(D)。UE可以在其SFN定时中确定其RACH时机(RO)。UE可以在其定时中在RO中发送前导码。在空闲模式下发送前导码之后，UE可以根据其寻呼周期(例如gNB的PO)在2*D时间段内进入休眠。在处随机接入前导码传输的结束起的2*D延迟之后，如在3GPP TS 38.213[6]中规定的，UE在第一PDCCH时机处唤醒以及开始随机接入响应(RAR)窗口。在该示例中，gNB可以在前导码接收窗口期满之前发送与每个接收到的PRACH前导码相对应的RAR。UE可以接收非预期的RAR(例如，在RAR中的前导码标识符不属于UE)。在这种情况下，UE保持针对其RAR来监测PDCCH，直到RAR窗口期满为止。非预期的RAR可以是在先前描述的选项中的每个选项中接收的，同样的解决方案也适用于此。

为了调度PUSCH，可以应用现有的过程供UE在PUSCH中发送Msg3。然而，gNB可以在gNB时间线中的RAR结束之后的至少(TA+2*估计出的单向行程时间)调度PUSCH。

图12是示出根据本公开内容的一个或多个方面的以相同随机接入信道(RACH)时机和通用物理上行链路共享信道(PUSCH)调度窗口为目标的示例性随机接入过程的时序图。图12中所示的示例是关于图6-图9描述的选项的组合。在图12中，卫星操作为在基站(例如，网关(GW)或gNB)与每个UE之间的中继器。传播延迟包括在卫星与UE之间的时间延迟，以及还包括在卫星与基站之间的延迟。在图12中，UE 1和UE 2基于UE特定的定时提前来发送它们的前导码。UE 1在时隙x’进行发送，UE 2在时隙x进行发送，其对应于在基站处的RO的时隙n减去UE特定的定时提前。基站(例如，网关(GW)/gNB)在基站时间线中的时隙n处在RO期间同时接收两个前导码。基站在接收到前导码之后在时隙y发送RAR 1和RAR 2。UE 1和UE2在时隙y+k+koffset-UE特定的定时提前处发送Msg3(例如，PUSCH)，其中k是处理延迟，以及koffset是大于UE特定的定时偏移减去k的调度偏移。基站在子帧y+k+koffset处调度对Msg3(例如，PUSCH)的接收。因此，来自UE2的Msg3-1和来自UE 1的Msg3-1同时到达基站。消息可以是频分复用的，以允许由基站对同时接收到的两个消息的解码。

本公开内容的一个或多个方面适用于具有GNSS能力的UE。先前关于图9-图12描述的RACH过程也可以用于没有GNSS能力来计算行程时间和gNB时间线的那些UE。在这些情况下，UE可以更早开始监测以及达更长的时间段，以便基于SSB的接收时间来获得定时参考；或在SSB中接收时间信息(例如，时间戳)，使得UE可以计算DL传播延迟。

对于前导码传输，UE基于下行链路消息的接收定时来确定其RACH时机(例如，针对基于下行链路消息(诸如SSB)的接收定时的前导码的传输时间点)，使得gNB在其接收窗口内接收前导码。例如，对于SSB，在SSB或SIB中的时间戳指示下行链路消息的接收定时。信息是针对每个单元来更新的。

如上所述，在一些情况下，在发送前导码之后，所有UE可以在2*Dmax之后开始RAR窗口。在其它情况下，在发送前导码之后，所有UE可以在2*Dmin之后开始RAR窗口。在这些情况下，RAR窗口也被扩展，例如，通过前导码接收窗口的持续时间。

在用于调度PUSCH的一个或多个示例中，UE可以应用定时提前(TA)以及在RAR(Msg2)中指示的PUSCH位置中进行发送。gNB可以在gNB时间线中的RAR结束之后的至少(TA+2*Dmax)调度PUSCH。具有最大单向行程延迟的UE可以在应用TA之后发送PUSCH。在该示例中，具有最小单向传播延迟的UE遭受至少(Dmax-Dmin)的差分延迟。

如果网络可以根据前导码的到达时间来估计传播延迟D，则gNB可以在gNB时间线中的RAR的结束之后的至少(TA+2*D)调度PUSCH。UE还可以通过计算在发送前导码的时间与接收RAR的时间之间的间隙来估计传播延迟D。如果gNB总是在接收到前导码时立即地(或利用固定的处理时间)发送RAR，或者如果RAR包括关于在gNB处在前导码接收与对RAR的发送之间的间隙的额外的信息，则估计是可能的。

图13示出说明根据本公开内容的一个或多个方面的支持用于非陆地网络的随机接入过程的方法1300的流程图。方法1300的操作可以由UE 115来实现。

如图13所示，在一些方面，方法1300可以包括接收用于估计在UE与经由非陆地通信接入的网络节点之间的传播延迟的信息(框1310)。例如，UE(例如，使用天线252、解调器(DEMOD)254、多输入多输出(MIMO)检测器256、接收处理器258、控制器/处理器280、存储器282等)可以接收用于估计传播延迟的信息。

如图13所示，在一些方面，方法1300还可以包括在UE处在随机接入信道(RACH)时机之前的用户特定的定时提前时段向网络节点发送物理随机接入信道(PRACH)前导码，用户特定的定时提前时段对应于传播延迟(框1320)。例如，UE(例如，使用天线252、调制器(MOD)254、TX MIMO处理器266、发送处理器264、控制器/处理器280、存储器282等)可以在RACH时机之前发送PRACH前导码。

可选地，UE可以进入休眠状态(框1330)。例如，UE(例如，使用控制器/处理器280、存储器282等)可以进入休眠状态。进一步可选地，UE可以接收针对上行链路共享信道资源的准许(框1340)。例如，UE(例如，使用天线252、解调器(DEMOD)254、多输入多输出(MIMO)检测器256、接收处理器258、控制器/处理器280、存储器282等)可以接收准许。

图14是示出根据本公开内容的各个方面的例如由网络节点(例如，基站105)执行的示例方法1400的示意图。

如图14所示，在一些方面，方法1400可以包括向用户设备(UE)发送用于估计在非陆地网络中在UE与网络节点之间的传播延迟的信息(框1410)。例如，网络节点(例如，使用天线234、MOD 232、TX MIMO处理器230、发送处理器220、控制器/处理器240、存储器242等)可以发送用于估计传播延迟的信息。

如图14所示，在一些方面，方法1400还可以包括在UE发送PRACH前导码之后的用户特定的定时提前时段从UE接收物理随机接入信道(PRACH)前导码，用户特定的定时提前时段对应于传播延迟(框1420)。例如，网络节点(例如，使用天线234、DEMOD 232、MIMO检测器236、接收处理器238、控制器/处理器240、存储器242等)可以接收PRACH前导码。

可选地，网络节点可以基于用户特定的定时提前时段来调度上行链路共享信道资源(框1430)。例如，网络节点(例如，使用天线234、MOD 232、TX MIMO处理器230、发送处理器220、控制器/处理器240、存储器242等)可以例如周期性地或基于最大传播延迟在用户特定的定时提前之后调度上行链路共享信道资源。

示例1

一种由用户设备(UE)进行无线通信的方法，包括：接收用于估计在UE与经由非陆地通信接入的网络节点之间的传播延迟的信息；以及在UE处在随机接入信道(RACH)时机之前的用户特定的定时提前时段向网络节点发送物理随机接入信道(PRACH)前导码，用户特定的定时提前时段对应于传播延迟。

示例2

根据示例1所述的方法，其中，接收用于估计的信息包括接收用于至少部分地基于被包括在系统信息中的定时信息来估计传播延迟的信息。

示例3

根据前述示例中的任一示例的方法，其中，接收用于估计的信息包括接收用于基于从网络节点接收的消息的时间戳和消息的接收时间来估计传播延迟的信息，接收时间基于从非陆地网络获得的参考时间。

示例4

根据前述示例中的任一示例的方法，其中，接收用于估计的信息包括接收用于至少部分地基于卫星星历数据和UE的位置来估计传播延迟的信息。

示例5

根据前述示例中的任一示例的方法，还包括：在从发送PRACH前导码的传播延迟的倍数个持续时间之后，在第一物理下行链路控制信道(PDCCH)时机处开始随机接入响应(RAR)窗口。

示例6

根据示例5所述的方法，其中，在UE与网络节点之间的传播延迟的倍数个持续时间是在UE与网络节点之间的传播延迟的持续时间的两倍。

示例7

根据前述示例中的任一示例的方法，其中，传播延迟包括在UE与卫星之间的第一延迟以及在卫星与网络节点之间的第二延迟。

示例8

根据前述示例中的任一示例的方法，还包括：在发送PRACH前导码之后进入休眠状态，休眠状态持续传播延迟的倍数个持续时间直到开始随机接入响应(RAR)窗口为止。

示例9

根据示例1-示例7中的任一项所述的方法，还包括：在从网络节点接收到随机接入响应(RAR)消息之后进入休眠状态，直到发送上行链路消息为止。

示例10

根据前述示例中的任一示例的方法，其中，网络节点包括卫星或经由卫星与UE进行通信的基站中的一者。

示例11

根据前述示例中的任一示例的方法，还包括：在随机接入响应(RAR)消息中指示的用户特定的定时提前时段之后，接收针对上行链路共享信道资源的准许，上行链路共享信道被调度晚于RAR窗口的起点被延迟最大传播延迟的两倍加之RAR窗口的时间或配置的UE时间偏移中的一者，最大传播延迟对应于针对距网络节点最远的UE的最长传播延迟。

示例12

根据示例10的任一项所述的方法，还包括：接收针对在用户特定的定时提前时段之后周期性地发生的上行链路共享信道资源的准许，准许在随机接入响应(RAR)消息中指示。

示例13

根据示例12所述的方法，其中，上行链路共享信道资源是在RAR消息或随机接入响应(RAR)窗口的结束被延迟最小传播延迟之后周期性地调度的资源，最小传播延迟对应于针对距网络节点最靠近的UE的最小传播延迟。

示例14

根据示例12或示例13所述的方法，其中，RAR消息包括多个上行链路准许。

示例15

根据示例14所述的方法，其中，多个上行链路准许是至少部分地基于传播延迟。

示例16

根据示例1-示例11所述的方法，还包括：从网络节点经由无线资源控制(RRC)信令或经由系统信息块(SIB)或作为通用配置接收针对上行链路共享信道资源的准许。

示例17

根据根据前述示例中的任一示例的方法，还包括：至少部分地基于传播延迟来接收针对UE的分群组的指示；基于分群组来发送PRACH前导码；以及基于分群组来在随机接入响应(RAR)消息中接收上行链路共享信道资源。

示例18

根据前述示例中的任一示例的方法，其中，发送PRACH前导码发生在UE特定的RACH时机处。

示例19

根据示例18所述的方法，还包括：在发送PRACH前导码之后的时段开始随机接入响应(RAR)窗口，用于延迟RAR窗口的时段包括两倍选择的传播延迟加之前导码接收窗口的持续时间，选择的传播延迟对应于针对最靠近网络节点的UE的最短传播延迟，或者UE的传播延迟对应于PRACH前导码在前导码接收窗口内的到达。

示例20

根据示例18所述的方法，还包括：在发送PRACH前导码之后的两倍的最大传播延迟开始随机接入响应(RAR)窗口，最大传播延迟对应于针对距网络节点最远的UE的最长传播延迟。

示例21

根据前述示例中的任一示例的方法，还包括：响应于在两个RACH时机之间的间隙小于或等于在最大传播延迟与传播延迟之间的差来跳过一个RACH时机。

示例22

一种装置，其包括用于执行示例1-示例21中的任一项的方法的至少一个单元。

示例23

一种用于无线通信的装置，其包括处理器和耦合到处理器的存储器，处理器和存储器被配置为执行示例1-示例21中的任一项的方法。

示例24

一种存储用于无线通信的代码的非暂时性计算机可读介质，代码包括可由处理器执行以执行示例1-示例21中的任一项的方法的指令。

示例25

一种在非陆地网络(NTN)中由网络节点进行无线通信的方法，包括：向用户设备(UE)发送用于估计在UE与网络节点之间的传播延迟的信息；以及在UE发送物理随机接入信道(PRACH)前导码之后的用户特定的定时提前时段从UE接收PRACH前导码，用户特定的定时提前时段对应于传播延迟。

示例26

根据示例25所述的方法，其中，传播延迟包括在UE与卫星之间的第一延迟以及在卫星与网络节点之间的第二延迟。

示例27

根据示例25或示例26中的任一项所述的方法，还包括：在用户特定的定时提前时段之后调度上行链路共享信道资源，用户特定的定时提前时段是在随机接入响应(RAR)消息中指示的，上行链路共享信道被调度晚于RAR窗口的起点被延迟最大传播延迟的两倍加上RAR窗口的时间或配置的UE时间偏移中的一者，最大传播延迟对应于针对距网络节点最远的UE的最长传播延迟。

示例28

根据示例25-示例27中的任一项所述的方法，还包括：在随机接入响应(RAR)消息或随机接入响应(RAR)窗口的结束被延迟最小传播延迟之后，经由RAR消息，在用户特定的定时提前时段之后周期性地调度上行链路共享信道资源，最小传播延迟对应于针对距网络节点最靠近的UE的最短传播延迟。

示例29

根据示例28所述的方法，其中，RAR消息包括至少部分地基于传播延迟的多个上行链路准许。

示例30

根据示例25或示例26中的任一项所述的方法，还包括：经由无线资源控制(RRC)信令或经由系统信息块(SIB)或作为通用配置来周期性地调度上行链路共享信道资源。

示例31

根据示例25-示例30中的任一项所述的方法，还包括：至少部分地基于针对每个UE的传播延迟来将UE分群组到前导码群组中；基于前导码群组来接收PRACH前导码；以及基于前导码群组来在随机接入响应(RAR)消息中调度上行共享信道资源。

示例32

一种装置，其包括用于执行示例25-示例31中的任一项的方法的至少一个单元。

示例33

一种用于无线通信的装置，包括处理器和耦合到处理器的存储器，处理器和存储器被配置为执行示例25-示例31中的任一项的方法。

示例34

一种存储用于无线通信的代码的非暂时性计算机可读介质，代码包括可由处理器执行以执行示例25-示例31中的任一项的方法的指令。

应当注意的是，上述方法描述可能的实现方式，以及操作和步骤可以重新布置或以其它方式修改，以及其它实现方式是可能的。进一步地，来自方法中的两个或更多个方法的各方面可以组合。

本文所描述的技术可以用于各种无线通信系统，诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)和其它系统。CDMA系统可以实现诸如CDMA2000、通用陆地无线接入(UTRA)等的无线电技术。CDMA2000涵盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。IS-2000版本通常称为CDMA2000 1X、1X等。IS-856(TIA-856)通常称为CDMA2000 1xEV-DO、高速率分组数据(HRPD)等。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其它变型。TDMA系统可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。

OFDMA系统可以实现诸如超移动宽带(UMB)、演进型UTRA(E-UTRA)、电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、闪速OFDM等的无线电技术。UTRA和E-UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的一部分。LTE、LTE-A和LTE-A Pro是UMTS的使用E-UTRA的版本。在来自名称为“第三代合作伙伴计划”(3GPP)的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A、LTE-A Pro、NR和GSM。在来自名称为“第三代合作伙伴计划2”(3GPP2)的组织的文档中描述了CDMA2000和UMB。本文所描述的技术可以用于上文提及的系统和无线电技术以及其它系统和无线电技术。虽然出于示例的目的可以描述LTE、LTE-A、LTE-A Pro或NR系统的各方面，以及在大部分描述中可以使用LTE、LTE-A、LTE-A Pro或NR术语，但是本文所描述的技术适用于LTE、LTE-A、LTE-A Pro或NR应用之外。

宏小区通常覆盖相对较大的地理区域(例如，半径为若干千米)，以及可以允许由具有与网络提供商的服务订制的UE 115进行的不受限制的接入。与宏小区相比，小型小区可以与较低功率的基站105相关联，以及小型小区可以在与宏小区相同或不同(例如，许可的、非许可的等)频带中操作。根据各种示例，小型小区可以包括微微小区、毫微微小区和微小区。微微小区例如可以覆盖小的地理区域，以及可以允许由具有与网络提供商的服务订制的UE 115进行的不受限制的接入。毫微微小区也可以覆盖小的地理区域(例如，住宅)，以及可以提供由具有与毫微微小区的关联的UE 115(例如，在封闭用户组(CSG)中的UE 115，针对在住宅中的用户的UE 115等)进行的受限制的接入。用于宏小区的eNB可以称为宏eNB。用于小型小区的eNB可以称为小型小区eNB、微微eNB、毫微微eNB或家庭eNB。eNB可以支持一个或多个(例如，两个、三个和四个等)小区，以及可以支持使用一个或多个分量载波的通信。

所描述的一个或多个无线通信系统100可以支持同步操作或异步操作。对于同步操作，基站105可以具有类似的帧定时，以及来自不同基站105的传输可以在时间上大致对齐。对于异步操作，基站105可以具有不同的帧定时，以及来自不同基站105的传输可以在时间上不对齐。本文所描述的技术可以用于同步操作或异步操作。

可以使用各种不同技术和技法中的任何一者来表示本文所描述的信息和信号。例如，在贯穿上文的描述中引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和芯片可以通过电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

利用被设计为执行本文所描述的功能的通用处理器、DSP、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件(PLD)、分立门或者晶体管逻辑、分立硬件组件或者其任意组合，可以实现或执行结合本文中的公开内容所描述的各种说明性的框和模块。通用处理器可以是微处理器，但是在替代方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合(例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它这样的配置)。

本文所描述的功能可以以硬件、由处理器执行的软件、固件或其任意组合来实现。如果以由处理器执行的软件来实现，则功能可以存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。其它示例和实现方式在本公开内容和所附权利要求的范围内。例如，由于软件的性质，上文描述的功能可以是使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬连线或这些项中的任何项的组合来实现的。实现功能的特征还可以物理地位于各种位置处，包括是分布式的使得功能中的部分功能是在不同的物理位置处实现的。

计算机可读介质包括非暂时性的计算机存储介质和通信介质两者，通信介质包括促进从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。非暂时性存储介质可以是由通用计算机或专用计算机能够存取的任何可用介质。通过示例而非限制的方式，非暂时性计算机可读介质可以包括RAM、ROM、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、压缩盘(CD)ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构的形式的期望的程序代码单元并且能够由通用计算机或专用计算机或通用处理器或专用处理器存取的任何其它非暂时性介质。此外，任何连接适当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者诸如红外线、无线电和微波的无线技术从网站、服务器或其它远程源发送的，则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线电和微波的无线技术被包括在介质的定义中。如本文所使用的，磁盘和光盘包括CD、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则利用激光来光学地复制数据。上文的组合也包括在计算机可读介质的保护范围之内。

如本文使用的，包括在权利要求中，在项目列表(例如，以诸如“至少一个”或“中的一个或多个”的短语结尾的项目列表)中使用的“或”指示包含性列表，使得例如A、B或C中的至少一者的列表意指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。此外，如本文所使用的，短语“基于”不应被解释为对封闭条件集的引用。例如，在不背离本公开内容的范围的情况下，描述为“基于条件A”的示例性步骤可以基于条件A和条件B两者。换言之，如本文所使用的，短语“基于”应以与短语“至少部分地基于”相同的方式来解释。

在附图中，类似的组件或特征可以具有相同的参考标记。进一步地，相同类型的各种组件可以是通过参考标记后跟随破折号和在相似组件当中进行区分的第二标记来区分的。如果在说明书中仅使用第一参考标记，则该描述适用于具有相同第一参考标记的类似组件中的任何一个组件，而不管第二参考标记或其它后续参考标记。

本文结合附图阐述的说明书描述示例配置，以及不代表可以实现的或者在权利要求的范围内的所有示例。本文使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或说明”，而不是“优选的”或“优于其它示例”。详细描述包括用于提供对所描述的技术的理解的具体细节。然而，在没有这些具体细节的情况下可以实践这些技术。在一些实例中，以框图形式示出公知的结构和设备，以避免模糊所描述的示例的概念。

提供本描述以使本领域技术人员能够制造或使用本公开内容。对本公开内容的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，以及在不背离本公开内容的范围的情况下，本文中定义的一般原理可以应用于其它变型。因此，本公开内容不限于本文所描述的示例和设计，而是要被赋予与本文所公开的原理和新颖的特征相一致的最广范围。

Claims (30)

1.一种由用户设备(UE)进行无线通信的方法，包括：

接收用于估计在UE与经由非陆地通信接入的网络节点之间的传播延迟的信息；以及

在UE处在随机接入信道(RACH)时机之前的用户特定的定时提前时段向所述网络节点发送物理随机接入信道(PRACH)前导码，所述用户特定的定时提前时段对应于所述传播延迟。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收用于估计的信息包括接收用于至少部分地基于被包括在于系统信息中的定时信息来估计所述传播延迟的信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收用于估计的信息包括接收用于基于从所述网络节点接收的消息的时间戳和所述消息的接收时间来估计所述传播延迟的信息，所述接收时间基于从非陆地网络获得的参考时间。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收用于估计的信息包括接收用于至少部分地基于卫星星历数据和所述UE的位置来估计所述传播延迟的信息。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在从发送所述PRACH前导码起的所述传播延迟的倍数个持续时间之后，在第一物理下行链路控制信道(PDCCH)时机处开始随机接入响应(RAR)窗口。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述UE与所述网络节点之间的所述传播延迟的所述倍数个持续时间是在所述UE与所述网络节点之间的所述传播延迟的所述持续时间的两倍。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传播延迟包括在所述UE与卫星之间的第一延迟以及在所述卫星与所述网络节点之间的第二延迟。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：在发送所述PRACH前导码之后进入休眠状态，所述休眠状态持续所述传播延迟的倍数个持续时间直到开始随机接入响应(RAR)窗口为止。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：在从所述网络节点接收到随机接入响应(RAR)消息之后进入休眠状态，直到发送上行链路消息为止。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络节点包括卫星或经由所述卫星与所述UE进行通信的基站中的一者。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：在随机接入响应(RAR)消息中指示的所述用户特定的定时提前时段之后，接收针对上行链路共享信道资源的准许，所述上行链路共享信道被调度晚于RAR窗口的起点被延迟最大传播延迟的两倍加之所述RAR窗口的时间或配置的UE时间偏移中的一者，所述最大传播延迟对应于针对距所述网络节点最远的UE的最长传播延迟。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：接收针对在所述用户特定的定时提前时段之后周期性地发生的上行链路共享信道资源的准许，所述准许是在随机接入响应(RAR)消息中指示的。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述上行链路共享信道资源是在所述RAR消息或随机接入响应(RAR)窗口的结束被延迟最小传播延迟之后周期性地调度的资源，所述最小传播延迟对应于针对距所述网络节点最靠近的UE的最小传播延迟。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述RAR消息包括多个上行链路准许。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述多个上行链路准许至少部分地基于所述传播延迟。

16.根据权利要求1所述的方法，还包括：从所述网络节点经由无线资源控制(RRC)信令或经由系统信息块(SIB)或作为通用配置接收针对上行链路共享信道资源的准许。

17.根据权利要求1所述的方法，还包括：

至少部分地基于所述传播延迟来接收针对所述UE的分群组的指示；

基于所述分群组来发送PRACH前导码；以及

基于所述分群组来在随机接入响应(RAR)消息中接收上行链路共享信道资源。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，发送PRACH前导码发生在UE特定的RACH时机处。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括：在发送所述PRACH前导码之后的时段开始随机接入响应(RAR)窗口，所述用于延迟所述RAR窗口的时段包括两倍选择的传播延迟加之前导码接收窗口的持续时间，所述选择的传播延迟对应于针对最靠近所述网络节点的UE的最短传播延迟，或者所述UE的所述传播延迟对应于所述PRACH前导码在所述前导码接收窗口内的到达。

20.根据权利要求18所述的方法，还包括：在发送所述PRACH前导码之后的两倍最大传播延迟开始随机接入响应(RAR)窗口，所述最大传播延迟对应于针对距所述网络节点最远的UE的最长传播延迟。

21.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于在两个RACH时机之间的间隙小于或等于在最大传播延迟与所述传播延迟之间的差来跳过一个RACH时机。

22.一种在非陆地网络(NTN)中由网络节点进行无线通信的方法，包括：

向用户设备(UE)发送用于估计在所述UE与所述网络节点之间的传播延迟的信息；以及

在所述UE发送物理随机接入信道(PRACH)前导码之后的用户特定的定时提前时段从所述UE接收所述PRACH前导码，所述用户特定的定时提前时段对应于所述传播延迟。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述传播延迟包括在所述UE与卫星之间的第一延迟以及在所述卫星与所述网络节点之间的第二延迟。

24.根据权利要求22所述的方法，还包括：在所述用户特定的定时提前时段之后调度上行链路共享信道资源，所述用户特定的定时提前时段是在随机接入响应(RAR)消息中指示的，所述上行链路共享信道被调度晚于RAR窗口的起点被延迟两倍最大传播延迟加上所述RAR窗口的时间或配置的UE时间偏移中的一者，所述最大传播延迟对应于针对距所述网络节点最远的UE的最长传播延迟。

25.根据权利要求22所述的方法，还包括：在所述RAR消息或随机接入响应(RAR)窗口的结束被延迟最小传播延迟的之后，经由随机接入响应(RAR)消息，在所述用户特定的定时提前时段之后周期性地调度上行链路共享信道资源，所述最小传播延迟对应于针对距所述网络节点最靠近的UE的最短传播延迟。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述RAR消息包括至少部分地基于所述传播延迟的多个上行链路准许。

27.根据权利要求22所述的方法，还包括：经由无线资源控制(RRC)信令或经由系统信息块(SIB)或作为通用配置来周期性地调度上行链路共享信道资源。

28.根据权利要求22所述的方法，还包括：

至少部分地基于针对每个UE的传播延迟来将UE分群组到前导码群组中；

基于前导码群组来接收所述PRACH前导码；以及

基于所述前导码群组来在随机接入响应(RAR)消息中调度上行共享信道资源。

29.一种在用户设备(UE)处进行无线通信的装置，包括：

至少一个处理器；以及

耦合到所述处理器的存储器，所述处理器和所述存储器被配置为：

接收用于估计在所述UE与经由非陆地通信接入的网络节点之间的传播延迟的信息；以及

在所述UE处在随机接入信道(RACH)时机之前的用户特定的定时提前时段向所述网络节点发送物理随机接入信道(PRACH)前导码，所述用户特定的定时提前时段对应于所述传播延迟。

30.一种在非陆地网络(NTN)中在网络节点处进行无线通信的装置，包括：

至少一个处理器；以及

与所述处理器耦合的存储器，所述处理器和所述存储器被配置为：

向用户设备(UE)发送用于估计在所述UE与所述网络节点之间的传播延迟的信息；以及

在所述UE发送物理随机接入信道(PRACH)前导码之后的用户特定的定时提前时段从所述UE接收所述PRACH前导码，所述用户特定的定时提前时段对应于所述传播延迟。

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