CN115769658A - 用于prach资源配置的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本文公开了一种用于传输指示的系统和方法。在一个实施例中,该系统和方法被配置为由无线通信节点向无线通信设备发送物理随机接入信道(PRACH)参数配置,其中PRACH参数配置指示多个PRACH资源和多个小区波束之间的映射,以及由无线通信节点从无线通信设备接收前导。
Description
技术领域
本公开一般地涉及无线通信,更具体地说,涉及用于PRACH资源配置的系统和方法。
背景技术
在地面网络服务较弱或没有地面网络服务的地区,可以采用非地面网络(“NTN”)网络来支持海量物联网(“IoT”)设备的连接和/或增强型机器类型通信(eMTC)。诸如地球静止轨道(“GEO”)卫星或低地球轨道(“LEO”)卫星之类的NTN可以提供大陆本地或区域服务。但是,在使用NTN网络时必须特别注意。通常,一颗卫星负责支持非常大区域内的通信。此外,通常一个IoT单元支持与一颗卫星的通信。
发明内容
本文公开的示例性实施例旨在解决与现有技术中提出的一个或多个问题相关的问题,以及提供在结合附图参考以下详细描述时将变得显而易见的附加特征。根据各种实施例,本文公开了示例系统、方法、设备和计算机程序产品。然而,应当理解,这些实施例是通过示例的方式呈现的而不是限制性的,并且对于阅读本公开的本领域的普通技术人员显而易见的是,可以对所公开的实施例进行各种修改,同时这些实施例保留在本公开的范围内。
在一个实施例中,一种由无线通信节点执行的方法包括由无线通信节点向无线通信设备发送物理随机接入信道(PRACH)参数配置,其中所述PRACH参数配置指示多个PRACH资源和多个小区波束之间的映射;以及由所述无线通信节点从所述无线通信设备接收前导;由所述无线通信节点识别对应于所接收到的前导的所述多个PRACH资源之一;以及由所述无线通信节点基于所述映射确定所述无线通信设备选择的多个小区波束之一的索引。其中,“小区波束”可以称为“小区扇区”、“小区区域”或“同步信号块(SSB)波束”。小区波束可以包括主同步信号(PSS)块波束和/或辅同步信号(SSS)块波束等中的至少一项,其可用于将小区PSS/SSS/MIB/和/或SIB1发射区域划分为多个子区域。每个子区域具有相似的RF传播延迟、相似的信道传播特性、相似的天线特性、相似的空间码特性等。一个子区域对应一个物理随机接入信道(PRACH)资源集,并且基于UE选择的PRACH资源,eNB(例如,eNB的RF)可以决定UE选择(例如,驻留)的子区域。
在另一实施例中,一种由无线通信设备执行的方法包括由无线通信设备从无线通信节点接收物理随机接入信道(PRACH)参数配置,其中所述PRACH参数配置指示多个PRACH资源和多个小区波束之间的映射;由所述无线通信设备选择所述多个小区波束之一的索引;以及由所述无线通信设备使用对应于所选小区波束的索引的所述多个PRACH资源之一向所述无线通信节点发送前导。
上述和其他方面及其实现在附图、说明书和权利要求书中更详细地进行了描述。
附图说明
下面结合以下附图或图形对本解决方案的各种优选实施例进行详细描述。提供的附图仅用于说明目的,仅描述了本解决方案的示例性实施例,以方便读者理解本解决方案。因此,附图不应被认为是对本解决方案的广度、范围或适用性的限制。应当注意,为了清楚和便于说明,这些附图不一定按比例绘制。
图1示出了根据本公开的一些实施例的其中可以实现本文公开的技术和其他方面的示例蜂窝通信网络。
图2示出了根据本公开的一些实施例的示例基站和用户设备装置的框图。
图3示出了根据本公开的一些实施例的示例性非地面通信网络的框图。
图4示出了根据本公开的一些实施例的示例性非地面通信网络的框图。
图5示出了根据本公开的一个实施例的BS根据UE选择的前导识别小区波束的示例方法的流程图。
图6示出了根据本公开的一些实施例的具有各种窄带物理随机接入信道资源的小区波束的示例的框图。
图7示出了根据本公开的一些实施例的UE选择小区波束的示例方法的流程图。
图8示出了根据本公开的一些实施例的使用波束小区列表的每小区波束映射的示例NPRACH资源配置的框图。
图9示出了根据本公开的一些实施例的基于NPRACH载波映射的每个小区波束的示例NPRACH资源配置的框图。
图10示出了根据本公开的一些实施例的基于NPRACH时段性的每个小区波束的示例NPRACH资源配置的框图。
图11示出了根据本公开的一些实施例的基于NPRACH时段性和NPRACH波束偏移的每个小区波束的示例NPRACH资源配置的框图。
图12示出了根据本公开的一些实施例的基于NPRACH资源频分的每个小区波束的示例NPRACH资源配置的框图。
图13示出了根据本公开的一些实施例的基于NPRACH频分和时分的每个小区波束的示例NPRACH资源配置的框图。
图14示出了根据一些实施例的基于NPRACH资源频分和时分的每个小区波束的示例NPRACH资源配置的框图,其中配置了每个RACH时机的小区波束数量和每个小区波束的基于非连续竞争的前导。
图15示出了根据一些实施例的基于NPRACH资源频分和时分的每个小区波束的示例NPRACH资源配置的框图,其中配置了每个RACH时机的小区波束数量和每个小区波束的基于连续竞争的前导。
图16示出了根据本公开的一些实施例的每个小区波束的示例NPRACH资源配置的框图,该配置基于使用频分和时分,在PRACH时段中首先按照时域,然后按照频域隐式地映射NPRACH时段性、NPRACH波束偏移以及每个小区波束的基于连续竞争的前导的数量。
图17示出了根据本公开的一些实施例的每个小区波束的示例NPRACH资源配置的框图,该配置基于使用频分和时分,在PRACH时段中首先按照频域,然后按照时域隐式地映射NPRACH时段性、NPRACH波束偏移以及每个小区波束的基于连续竞争的前导的数量。
图18示出了根据本公开的一些实施例的由SIB配置的示例PRACH时段的框图。
具体实施方式
下面结合附图对本解决方案的各种示例实施例进行描述,以使本领域的普通技术人员能够制作和使用本解决方案。如本领域的普通技术人员显而易见的,在阅读了本公开内容之后,可以对本文描述的示例进行各种改变或修改而不脱离本解决方案的范围。因此,本解决方案不限于这里描述和说明的示例实施例和应用。此外,本文所公开的方法中的步骤的特定顺序或层次仅仅是示例方法。基于设计偏好,可以重新安排所公开的方法或过程的步骤的特定顺序或层次,同时保持在本解决方案的范围内。因此,本领域的普通技术人员将理解,本文公开的方法和技术以示例顺序呈现各种步骤或动作,并且本解决方案不限于呈现的特定顺序或层次,除非另有明确说明。
1.移动通信技术与环境
图1示出了根据本公开的实施例的其中可以实现本文公开的技术的示例无线通信网络和/或系统100。在以下讨论中,无线通信网络100可以是任何无线网络,例如蜂窝网络或窄带物联网(NB-IoT)网络,并且在本文中被称为“网络100”。这样的示例网络100包括可以经由通信链路110(例如,无线通信信道)相互通信的基站102(下文称为“BS 102”)和用户设备装置104(下文称为“UE 104”),以及覆盖地理区域101的小区126、130、132、134、136、138和140的集群。在图1中,BS 102和UE 104包含在小区126的相应地理边界内。其他小区130、132、134、136、138和140中的每一个可以包括至少一个基站,该基站在其分配的带宽上工作,以向其预期用户提供足够的无线电覆盖。
例如,BS 102可以在分配的信道传输带宽上工作以向UE 104提供足够的覆盖。BS102和UE 104可以分别经由下行链路无线电帧118和上行链路无线电帧124进行通信。每个无线电帧118/124可以进一步分为子帧120/127,子帧120/127可以包括数据符号122/128。在本公开中,BS 102和UE 104在本文中被描述为“通信节点”的非限制性示例,它们通常可以实践本文公开的方法。根据本解决方案的各种实施例,这样的通信节点可能能够进行无线和/或有线通信。
图2示出了根据本解决方案的一些实施例的用于发送和接收无线通信信号(例如,半双工信号)的示例无线通信系统200的框图。系统200可以包括被配置为支持不需要在此详细描述的已知或常规操作特征的组件和元件。在一个说明性实施例中,系统200可用于在诸如如上所述的图1的无线通信环境100之类的无线通信环境中传送(例如,发送和接收)数据符号。
系统200通常包括基站202(以下称为“BS 202”)和用户设备装置204(以下称为“UE204”)。BS 202包括BS(基站)收发器模块210、BS天线212、BS处理器模块214、BS存储器模块216和网络通信模块218,每个模块根据需要经由数据通信总线220相互耦合和互连。UE 204包括UE(用户设备)收发器模块230、UE天线232、UE存储器模块234和UE处理器模块236,每个模块根据需要经由数据通信总线240相互耦合和互连。BS 202经由通信信道250与UE 204通信,如本文所述,通信信道250可以是任何无线信道或适合于传输数据的其他介质。
本领域的普通技术人员将理解,系统200还可以包括除了图2所示的模块之外的任何数量的模块。本领域的技术人员将理解,结合本文公开的实施例描述的各种说明性块、模块、电路和处理逻辑可以在硬件、计算机可读软件、固件或其任何实际组合中实现。为了清楚地说明硬件、固件和软件的这种可互换性和兼容性,各种说明性组件、块、模块、电路和步骤一般根据它们的功能来描述。这种功能是作为硬件、固件还是软件来实现取决于特定应用和施加在整个系统上的设计约束。熟悉这里描述的概念的人可以针对每个特定应用以合适的方式实现这样的功能,但是这样的实现决策不应被解释为限制本公开的范围。
根据一些实施例,UE收发器230在本文中可以被称为“上行链路”收发器230,其包括射频(RF)发射器和RF接收器,每个都包括耦合到天线232的电路。双工开关(未示出)可以替代地将上行链路发射器或接收器以时间双工方式耦合到上行链路天线。类似地,根据一些实施例,BS收发器210在本文中可以被称为“下行链路”收发器210,其包括RF发射器和RF接收器,每个都包括耦合到天线212的电路。下行链路双工开关可以替代地以时间双工方式将下行链路发射器或接收器耦合到下行链路天线212。两个收发器模块210和230的操作可以及时协调,使得上行链路接收器电路耦合到上行链路天线232,用于在下行链路发射器耦合到下行链路天线212的同时通过无线传输链路250接收传输。在一些实施例中,存在与双工方向变化之间的最小保护时间的紧密时间同步。
UE收发器230和基站收发器210被配置为通过无线数据通信链路250进行通信,并且与能够支持特定无线通信协议和调制方案的适当配置的RF天线布置212/232协作。在一些说明性实施例中,UE收发器210和基站收发器210被配置为支持诸如长期演进(LTE)和新兴5G标准等的行业标准。然而,应当理解,本公开不一定限于应用于特定标准和相关协议。相反,UE收发器230和基站收发器210可以被配置为支持替代的或附加的无线数据通信协议,包括未来的标准或其变体。
根据各种实施例,例如,BS 202可以是演进节点B(eNB)、服务eNB、目标eNB、毫微微站或微微站。在一些实施例中,UE 204可以体现在各种类型的用户设备中,例如移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、平板计算机、膝上型计算机、可穿戴计算设备等。处理器模块214和236可以用被设计为执行本文所述功能的通用处理器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任何组合来实施或实现。以这种方式,处理器可以实现为微处理器、控制器、微控制器、状态机等。处理器也可以实现为计算设备的组合,例如,数字信号处理器和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与数字信号处理器核的结合,或任何其他这样的配置。
此外,结合本文公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接体现在硬件中、固件中、分别由处理器模块214和236执行的软件模块中或体现在上述项的任何实际的组合中。存储器模块216和234可以实现为RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域已知的任何其他形式的存储介质。在这点上,存储器模块216和234可以分别耦合到处理器模块210和230,使得处理器模块210和230可以分别从存储器模块216和234读取信息和向存储器模块216和234写入信息。存储器模块216和234也可以集成到它们相应的处理器模块210和230中。在一些实施例中,存储器模块216和234可以各自包括高速缓存存储器,用于在要由处理器模块210和230分别执行的指令的执行期间存储临时变量或其他中间信息。存储器模块216和234还可以各自包括非易失性存储器,用于存储将分别由处理器模块210和230执行的指令。
网络通信模块218通常表示基站202的硬件、软件、固件、处理逻辑和/或其他组件,它们能够在基站收发器210与被配置为与基站202通信的其他网络组件和通信节点进行双向通信。例如,网络通信模块218可以被配置为支持互联网或WiMAX通信。在典型的部署中,无任何限制,网络通信模块218提供802.3以太网接口,使得基站收发器210可以与传统基于以太网的计算机网络通信。以这种方式,网络通信模块218可以包括用于连接到计算机网络的物理接口(例如,移动交换中心(MSC))。如本文中关于指定操作或功能所使用的,术语“被配置用于”、“被配置为”及其变化是指物理地构造、编程、格式设置和/或布置为执行指定的操作或功能的设备、组件、电路、结构、机器、信号等。
通常可以存在一个支持与NTN网络中的卫星通信的IoT小区。在一个示例中,IoT小区可以是跨越数百公里的全向小区。当一个小区负责支持大区域时,网络容量可能会降低。在一些情况下,可以将一个NTN小区分成多个小区波束以增加小区容量。
图3示出了根据本公开的一些实施例的包括至少一个基于无人机系统的无线通信节点的示例性非地面通信网络300的框图。特别地,图3示出了通信网络300,包括卫星或无人驾驶飞行器(UAV)302、UE 304、网关306和数据网络308。卫星302可以用作基站的平台,例如上面关于图1和2讨论的BS 102和202,UE 304可以类似于上面关于图1和2讨论的UE 104和204。UE 304和卫星302上的BS可以通过通信链路310进行通信,并且卫星302上的BS和网关306可以通过馈线链路312进行通信。网关306可以通过数据链路314与数据网络308通信。
图4示出了根据本公开的一些实施例的包括至少一个基于无人机系统的无线通信节点的另一示例性非地面通信网络400。图4所示的通信网络400类似于图3所示的通信网络300,但包括附加的卫星或UAV平台402。图4示出了通信网络包括允许UE和网关或数据网络之间通信的卫星星座的场景。此外,卫星视场404可以被分成多个小区波束406-1到406-6。
网关306可以是可以在卫星302/402和数据网络308之间提供连接的若干网关之一,数据网络308可以是公共地面数据网络。网关306可以跨卫星的目标覆盖区域部署,该覆盖区域可以包括区域性的或大陆性的覆盖区域。在卫星是非对地静止地球轨道卫星(“非GEO卫星”)的示例中,卫星可以一次由一个或多个网关持续服务。通信网络可以确保存在服务链路310并且馈线链路312在连续的网关之间保持连续性,具有足够的持续时间以进行移动性锚定和切换。在一些示例中,小区中的UE可以仅由一个网关服务。
卫星可以实现透明或再生(具有卫星上的处理)有效载荷。在卫星实现透明有效载荷的情况下,卫星可以执行无线电滤波、频率转换和放大,从而重复信号。在卫星平台实现再生有效载荷的情况下,卫星可以执行射频滤波、频率转换、放大以及解调/调制、切换和/或路由、编码/调制等,从而至少部分地有效执行卫星上的基站的功能。
卫星可以在由其视场404界定的服务区域上生成若干波束,具体取决于卫星上的天线特性和最小仰角。卫星波束和小区波束在地球表面上的足迹呈椭圆形。卫星视场404中可以包含若干小区波束。例如,卫星视场404中可能包含M个小区波束,其中M是正整数。如图所示,小区波束406-1到406-6可以是从NTN卫星波束中分离出来的波束。小区波束可以称为小区扇区、小区区域或同步信号块(SSB)波束。此外,小区波束可以映射到N个卫星波束,其中N是正整数。波束可以包括主同步信号(PSS)块波束、辅同步信号(SSS)块波束等中的至少一种。波束可用于将诸如PSS、SSS、主信息块(MIB)、系统信息块(SIB)之类的小区元块划分为多个子区域。每个子区域可以对应一个物理随机接入信道(PRACH)资源集,并且具有相似的RF传播延迟、信道传播特性、天线特性、空间码特性等。
在通信系统包括卫星星座的情况下,例如图4所示的通信系统,网络可以包括卫星间链路(“ISL”)412。在一些这样的情况下,卫星可以实现再生有效载荷。ISL可以在RF或光学频带中工作。
下面的表1列出了可用于实现图3和4所示的卫星/UAV 302和402的各种类型的卫星。表1所示的卫星类型和相应的信息仅是示例而非限制,因为也可以使用其他类型的平台和卫星。
表1:卫星类型
在一些实施例中,GEO卫星和UAS平台可用于提供大陆、地区或本地服务。在一些实施例中,LEO和MEO卫星星座可用于在北半球和南半球提供服务。在某些情况下,卫星星座甚至可以提供全球覆盖,包括极地地区。在某些此类情况下,可以选择适当的轨道倾角、ISL和波束。
2.将NPRACH资源映射到小区波束的NPRACH参数配置
图5示出了根据本公开的一些实施例的BS根据UE选择的前导识别小区波束的示例方法的流程图。在框501中,BS向UE发送物理随机接入信道(PRACH)参数配置。PRACH配置将多个PRACH资源映射到多个小区波束。在框502中,BS从UE接收前导。在框503中,BS基于框501中将PRACH资源映射到小区波束的映射确定选定小区波束的索引。
图6示出了根据本公开的一些实施例的具有各种NPRACH资源的小区波束的示例600的框图。不同的小区波束具有不同的NPRACH资源。例如,对于一个小区中的不同小区波束,前导和/或物理下行链路控制信道(PDCCH)的时间和/或频率配置可能不同。因此,如图所示,可以发送各种小区波束601到604,其中每个小区波束601-604具有不同的NPRACH资源集601-A到604-A。每个小区波束601-604可以具有标识小区波束的索引。当小区波束被分成多个波束时,该索引就可以被UE检测到。UE可以在对应于选定小区波束的NPRACH资源中选择基于竞争的随机接入资源(CBRA)。
与PRACH资源集相关联的各种小区波束可以允许BS了解UE选择的小区波束的索引。UE可以基于NPRACH资源(例如,前导)使用小区波束索引来选择小区波束。UE可以随后将选择的NPRACH前导发送到BS。BS可以基于接收到的由UE发送的NPRACH前导调度小区波束中的无线电资源。换言之,BS可以基于UE发送的NPRACH前导了解小区波束索引。
在一些实施例中,NPRACH资源到小区波束的映射可以由BS在SIB中明确指示。在替代实施例中,可以基于网络部署隐式地指示NPRACH资源到小区波束的映射。例如,在配置了小区波束编号、使用小区波束和/或提供了基于连续竞争的前导的数量的情况下,可以执行NPRACH资源映射。
图7示出了根据本公开的一些实施例的UE选择小区波束的示例方法的流程图。在框701中,UE接收PRACH参数配置。PRACH参数配置将多个PRACH资源映射到多个小区波束。在框702中,UE可以选择小区波束的索引。在框703中,UE可以基于在步骤701中从BS接收的映射,使用对应于选定小区波束的索引的PRACH资源来发送前导。
图8示出了根据本公开的一些实施例的使用小区波束列表的每个小区波束映射的示例NPRACH资源配置800的框图。NB-IoT小区中每个小区波束的NPRACH资源配置可以基于NPRACH资源的小区波束列表。在一些实施例中,可以为eMTC执行PRACH资源映射。
NPRACH资源的小区波束列表显示为801。小区波束的NPRACH资源配置可以是唯一的,使得前导的时间和/或频率资源可以使NPRACH资源可识别。因此,可以将使用特定时间和/或频率资源的前导映射到NPRACH资源配置,从而识别对应的小区波束。NPRACH资源的小区波束列表801将多个小区波束802到804映射为小区波束列表。小区波束列表中的每个小区波束802到804可以映射到NPRACH资源配置802-A到804-A。换言之,BS将能够基于从UE接收的前导提取相关小区波束,该前导利用映射到小区波束802到804的NPRACH资源配置802-A到804-A。
在替代实施例中,可以将多个NPRACH资源映射到NPRACH资源列表。多个NPRACH资源中的每一个可以对应于包括在小区中的多个小区波束。
图9示出了根据本公开的一些实施例的基于NPRACH载波映射的每个小区波束的示例NPRACH资源配置900的框图。NB-IoT小区中每个小区波束的NPRACH资源配置可以基于NPRACH载波映射。NPRACH载波列表901可以将多个载波902到904映射到对应的NPRACH资源配置902-A到904-A和小区波束指示902-B到904-B。
可以为每个小区波束配置NPRACH载波902到904,其中每个小区波束可以由小区波束索引902-B到904-B指示。小区波束索引可以在NPRACH载波配置中指示,其中每个NPRACH载波仅针对一个小区波束配置。因此,BS将能够基于从UE接收到的前导来提取相关的NPRACH载波。
在一些实施例中,可以在NPRACH载波配置中明确指示小区波束索引。在其他实施例中,小区波束索引可以隐式地基于小区波束编号和NPRACH载波编号。下面的条件显示了小区波束和NPRACH载波索引之间的关系。
ith Cell Beam=NPRACH carrier index mod N
在上述条件中,N可以是小区波束的数量。因此,ith小区波束可以在给定小区波束总数N的情况下由NPRACH载波索引来确定。
图10示出了根据本公开的一些实施例的基于NPRACH时段性的每个小区波束的示例NPRACH资源配置1000的框图。在一些实施例中,可以为eMTC执行PRACH资源映射。NPRACH参数配置可以隐式地将小区波束映射到NPRACH时段内的NPRACH资源。NPRACH时段可以指示用于不同小区波束的相邻NPRACH资源之间的时间间隔。例如,第一NPRACH时段可以对应于小区波束1的NPRACH资源。此外,第二NPRACH时段可以对应于小区波束2的NPRACH资源,以此类推。
如图所示,可以发送编号为1002到1009的小区波束的八个NPRACH资源。在一个实施例中,NPRACH时段1001可以是用于小区波束1002的NPRACH资源的持续时间。小区波束时段可以是一个或多个NPRACH时段。NPRACH资源可以在UE检测到小区波束的PSS/SSS时段内用于小区波束。
通常,如果一个小区有M个小区波束,则第j个小区波束的NPRACH资源的开始时间可以如下所示。
(SFN*10+Subframe)=NPRACHSTART+i*NPRACHPERIOD,j=i mod M
其中SFN为当前系统帧号(SFN)号,Subframe为当前子帧号,NPRACHSTART为SFN回绕中第一NPRACH资源的起始时间(子帧),NPRACHPERIOD为NPRACH时段,以子帧为单位,M为小区内的小区波束总数,j为第j个小区波束,i和j均为非负整数。
图11示出了根据本公开的一些实施例的基于NPRACH时段性和NPRACH波束偏移的每个小区波束的示例NPRACH资源配置1100的框图。在一些实施例中,可以为eMTC执行PRACH资源映射。NPRACH参数配置可以隐式地将小区波束映射到波束偏移。波束偏移可以是用于小区波束的不同NPRACH资源的相邻NPRACH资源之间的时间间隔。例如,波束偏移1102可以是从波束1103的第一NPRACH资源的开始的时间到波束1104的第二NPRACH资源的时间。波束偏移可以持续小于或等于NPRACH时段的持续时间。小区波束可以对应于波束偏移中的NPRACH资源。
NPRACH时段可以指示相同小区波束索引的NPRACH资源之间的时间间隔。小区波束时段可以是一个或多个NPRACH时段。NPRACH资源可以在UE检测到小区波束的PSS/SSS期间用于小区波束。
如图所示,可以发送编号为1103到1110的八个小区波束。NPRACH时段1101可以包括多个小区波束的NPRACH资源。因此,NPRACH时段1101可以包括对应于第一小区波束索引1103的时域中的第一NPRACH资源、对应于第二小区波束索引1104的时域中的第二NPRACH资源的NPRACH波束偏移等等,直到再次发送小区1103的NPRACH资源。
通常,如果一个小区中有M个小区波束,则可以如下确定第j个小区波束的NPRACH资源的开始时间。
(SFN*10+Subframe)=NPRACHSTART+i*NPRACHPERIOD,
j=NPRACHPERIOD mod M
或者
SFN*10+subframe=NPRACHSTART+j*NPRACH beam offet
其中SFN为当前SFN号,Subframe为当前子帧号,NPRACHSTART为SFN回绕中第一NPRACH资源的开始时间,M为小区内的小区波束总数,j为第j个小区波束,其中j和i是非负整数。
图12示出了根据本公开的一些实施例的基于NPRACH资源频分的每个小区波束的示例NPRACH资源配置1200的框图。在一些实施例中,可以为eMTC执行PRACH资源映射。NPRACH参数配置可以将小区波束映射到NPRACH时段内的频域NPRACH资源。例如,在同一NPRACH时段中,第一前导可以对应于小区波束索引1,而第二前导可以对应于小区波束索引2,以此类推。
通常,如果一个小区中有M个小区波束,则可以确定第j个小区波束的NPRACH资源,如下所示。
j=(NPRACHPREAMBLE.INDEX-PRACHSUBCARRIER.OFSET)mod M
其中PRACHSUBCARRIER.OFFSET为PRACH资源的频率起始位置。正如在SIB中配置的,前导可能不是从0开始,而是可能从PRACHSUBCARRIER.OFFSET开始。在第j个小区波束从0开始而不是从1开始的情况下,则对于小区内的M个小区波束,可以根据以下条件确定第j个小区波束的NPRACH资源。
j-1=(NPRACHPREAMBLE.INDEX-PRACHSUBCARRIER.OFFSET)mod M
在基于竞争的随机接入过程中,如果例如由SIB提供每个小区波束的基于连续竞争的前导数量N,并且如果小区中有M个小区波束,则第j个的小区波束的NPRACH资源可根据以下条件确定。
当第j个小区波束从0而不是1开始时,在给定N个基于连续竞争的前导和M个小区波束的情况下,可以确定第j个小区波束的NPRACH资源,如下所示。
在一些实施例中,每个小区波束的基于连续竞争的前导数量N可以由SIB提供。在其他实施例中,可以根据每个小区波束的基于连续竞争的前导数量、基于连续竞争的前导的数量和小区波束的数量隐式地指示每个小区波束的基于连续竞争的前导数量N,如下所示。
在一个NPRACH时段中基于竞争的前导不足以用于所有小区波束的情况下,小区波束可以映射到多个PRACH时段。例如,小区波束索引可以按照单个NPRACH时段内的前导索引的升序从频域映射到NPRACH前导。
如图所示,小区波束1201-1208的NPRACH资源在频域中进行划分。小区波束1201-1208的NPRACH资源被包括在NPRACH时段1209中。一个NPRACH时段中基于竞争的前导的数量是不够的。因此,可以在NPRACH时段1210和1211中重复小区波束索引1201。
如果提供了每个小区波束基于连续竞争的前导的数量N,则第一NPRACH时段中的前N个前导可用于第一小区波束。此外,第一NPRACH时段中的第二N个前导可用于第二小区波束。这可以重复,直到第k N个前导用于第k小区波束。因此,可以映射第一NPRACH时段中的基于竞争的前导。
随后,第二NPRACH时段中的前N个前导可用于第k+1小区波束,第二NPRACH时段中的第二N个前导可用于第k+2小区波束。这可以重复,直到所有小区波束都映射到基于竞争的前导。
如图所示,八个NPRACH前导可以分别映射到小区波束索引1201到1208。在当前示例中,有九个NPRACH前导,因此重复小区波束索引1201。这种模式可以在NPRACH时段1209、1210和1211中重复,使得所有小区波束都映射到基于竞争的前导。
图13示出了根据本公开的一些实施例的基于NPRACH频分和时分的每个小区波束的示例NPRACH资源配置1300的框图。NPRACH参数配置可以将小区波束映射到频域NPRACH资源和/或时域NPRACH资源。换言之,频域和时域中的不同NPRACH资源可以映射到不同的基于竞争的前导。在一些实施例中,可以为eMTC执行PRACH资源映射。
通常,如果一个小区中有M个小区波束,并且在一个NPRACH时段中有L个基于竞争的前导,则在例如由SIB提供每个小区的基于连续竞争的前导数量N的情况下,一个NPRACH时段的中前导可以映射到k个小区波束,如下所示。
第i个小区波束可以映射到前导,如下所示,其中PRACHSUBCARRIER.OFFSET为PRACH资源的频率起始位置。如在SIB中配置的,前导可能不是从0开始,而是可能从PRACHSUBCARRIER.OFFSET开始。
(Preamble Index-PRACHSUBCARRIER.OFFSET)mod N=i mod N
如果一个NPRACH时段中的基于竞争的前导不足以用于所有小区波束,则小区波束可以映射到多个PRACH时段。例如,小区波束索引可以按照单个NPRACH时段内的前导索引的升序从频域映射到NPRACH前导。此外,如果还有更多基于竞争的前导要映射到小区波束,则在使用频域中所有可用的NPRACH前导之后,可以按照NPRACH时段索引的升序将小区波束索引从时域映射到NPRACH前导。
如果提供了每个小区波束的基于连续竞争的前导数量N,则第一NPRACH时段中的前N个前导可用于第一小区波束。此外,第一NPRACH时段中的第二N个前导可用于第二小区波束。这可以重复,直到第k N个前导用于第k小区波束。因此,可以映射第一NPRACH时段中的基于竞争的前导。
随后,第二NPRACH时段中的前N个前导可用于第k+1小区波束,第二NPRACH时段中的第二N个前导可用于第k+2小区波束。这可以重复,直到所有小区波束都映射到基于竞争的前导。
总CBRA资源数可以由小区波束配置和使用。每个小区波束可以使用预先配置数量的每个小区波束的基于连续竞争的前导(CFRA)。
如图所示,每个NPRACH时段有八个基于竞争的前导。每个小区的基于竞争的前导数量N为2。因此,小区波束索引1301、1302、1303和1304被映射到第一NPRACH时段1309。此外,小区波束索引1305、1306、1307和1308被映射到第二NPRACH时段1310。下一小区波束索引1301、1302、1303和1304被映射到第三NPRACH时段1311。类似地,小区波束索引1305、1306、1307和1308被映射到第四NPRACH时段1312。
如本文所讨论的,NPRACH参数配置可以将小区波束映射到频域NPRACH资源和/或时域NPRACH资源。图16示出了根据本公开的一些实施例的每个小区波束的示例NPRACH资源配置1600的框图,该配置基于使用频分和时分,在PRACH时段中首先按照频域,然后按照时域隐式映射NPRACH时段性、NPRACH波束偏移以及每个小区波束的基于连续竞争的前导的数量。
如图所示,在一个NPRACH时段1610内,NPRACH资源首先被映射到频域中的小区波束。例如,小区波束1601的NPRACH资源被映射到前两个基于竞争的前导。该映射可以发生在第一NPRACH波束偏移1609中。接下来,小区波束1602的NPRACH资源被映射到频域中的两个相邻的基于竞争的前导。换言之,小区波束1602的NPRACH资源被映射到使用小区波束1601的NPRACH资源执行的第一映射之上的前导。这可以重复,直到所有小区波束被映射到频域中的基于竞争的前导。随后,小区波束1603的NPRACH资源被映射到与第一映射1601中的基于竞争的前导相邻的时域中的基于竞争的前导,映射到时域中的下两个基于竞争的前导。换言之,小区波束1603的NPRACH资源可以根据第二NPRACH波束偏移1611来映射。因此,时域可用于填充小区波束的剩余NPRACH资源。
图17示出了根据本公开的一些实施例的每个小区波束的示例NPRACH资源配置1700的框图,该配置基于使用频分和时分,在PRACH时段中首先按照时域,然后按照频域隐式映射NPRACH时段性、NPRACH波束偏移以及每个小区波束的基于连续竞争的前导的数量。
如图所示,在一个NPRACH时段1710内,NPRACH资源首先被映射到时域中的小区波束。例如,小区波束1701的NPRACH资源被映射到前两个基于竞争的前导。该映射可以发生在第一NPRACH波束偏移1709中。接下来,小区波束1702的NPRACH资源被映射到时域中的两个相邻的基于竞争的前导。换言之,小区波束1702的NPRACH资源在第二NPRACH波束偏移1711中映射。这可以重复,直到所有小区波束都被映射到时域中的基于竞争的前导。随后,小区波束1706的NPRACH资源被映射到频域中相邻的基于竞争的前导,例如在使用小区波束1701的NPRACH资源执行的第一映射之上。换言之,频域用于填充小区波束的剩余NPRACH资源。
NPRACH参数配置可以将小区波束映射到时域中的一个NPRACH时段内的预定义数量的频域NPRACH资源。此外,该映射还可以指示每个随机接入信道(RACH)时机的小区波束的数量。可以配置每个小区波束的基于连续竞争的前导的总数和每个RACH时机的小区波束数量。因此,用于小区波束的CBRA的数量、NCBRA、每个RACH时机的小区波束数量、Beam.NumberPER.RO、每个小区波束的基于连续竞争的前导数量、Contention.Preambles和用于CFRA的RA资源、RA.Resource之间的关系可以如下所示。
NCBRA=BeamNumberPerRO*CBRAPreambleNumberPerBeam
因此,每个小区波束的CBRA数量可以通过将每个RACH时机的小区波束数量乘以每个小区波束的基于连续竞争的前导数量来确定。
在一些实施例中,对应于小区波束的预定义数量的频域NPRACH资源在频域中不是连续的。因此,在小区波束的CBRA资源不连续的情况下,每个RACH时机中的RA资源和小区波束之间的映射可以如下所示。在每个RACH时机内,每个小区波束的起始前导可以是:
其中n为介于0到每个RACH时机的小区波束数量之间的整数。PRACHSUBCARRIER.OFFSET为PRACH资源的频率起始位置。如在SIB中配置的,前导可能不是从0开始而是可以替代地从PRACHSUBCARRIER.OFFSET开始。在一些实施例中,每个RACH时机的总RA资源可以由SIB配置。在替代实施例中,可以使用每个RACH时机的小区波束数量和每个小区波束的基于连续竞争的前导数量之间的关系来确定每个RACH时机的总RA资源,如下所示。
RA Resource=Cell Beam Number*Continuous Contention Based Preambleper beam
图14示出了根据一些实施例的基于NPRACH资源频分和时分的每个小区波束的示例NPRACH资源配置1400的框图,其中配置了每个RACH时机的小区波束数量和每个小区波束的基于非连续竞争的前导。
如图所示,每个NPRACH时段有八个基于竞争的前导。每个小区波束的基于连续竞争的前导数量是两个。此外,每个RACH时机的小区波束数量也是两个。因此,小区波束1401和1402的NPRACH资源被映射到第一NPRACH时段1409。然而,小区波束1401和1402的NPRACH资源没有被映射到基于连续竞争的前导。换言之,在映射小区波束1401的第一NPRACH资源和映射小区波束1402的第二NPRACH资源之间存在频率上的延迟。此外,小区波束1403和1404的NPRACH资源被映射到第二NPRACH时段1410。类似地,在映射小区波束1403的NPRACH资源和映射小区波束1404的NPRACH资源之间存在频率上的延迟。小区波束1405和1406的下一NPRACH资源被映射到第三NPRACH时段1411。类似地,在映射小区波束1405的NPRACH资源和映射小区波束1406的NPRACH资源之间存在频率上的延迟。此外,小区波束1407和1408的下一NPRACH资源被映射到第四NPRACH时段1412。在映射小区波束1407的NPRACH资源和映射小区波束1408的NPRACH资源之间存在频率上的延迟。
在每个RACH时机,PRACH资源的频率起始位置可以由PRACHSUBCARRIER.OFFSET确定。如在SIB中配置的,前导可能不是从0开始,而是可能从PRACHSUBCARRIER.OFFSET开始。
在一些实施例中,对应于小区波束的预定义数量的频域NPRACH资源在频域中是连续的。因此,在小区波束的CBRA资源是连续的情况下,每个RACH时机中的RA资源和小区波束之间的映射可以如下所示。在每个RACH时机内,每个小区波束的起始前导可以是:
PRACHSUBCARRIER.OFFSET+n*Number of Continuous Contention Based Preambles
Per Cell Beam
其中n为介于0到每个RACH时机的小区波束数量之间的整数。
图15示出了根据本公开的一些实施例的基于NPRACH资源频分和时分的每个小区波束的示例NPRACH资源配置1500的框图,其中配置了每个RACH时机的小区波束数量和每个小区波束的基于非连续竞争的前导。
如图所示,每个NPRACH时段有八个基于竞争的前导。每个小区波束的基于连续竞争的前导数量是两个。此外,每个RACH时机的小区波束数量也是两个。因此,小区波束1501和1502的NPRACH资源被映射到第一NPRACH时段1509。此外,小区波束1503和1504的NPRACH资源被映射到第二NPRACH时段1510。小区波束1505和1506的下一NPRACH资源被映射到第三NPRACH时段1511。此外,小区波束1507和1508的下一NPRACH资源被映射到第四NPRACH时段1512。
本文所讨论的映射多个NPRACH资源和多个小区波束之间的映射策略也可用于多个eMTC PRACH资源和多个小区波束之间的映射。
3.eMTC的替代PRACH时段配置
具体关于eMTC,可以配置替代的PRACH时段配置。通常,为了让BS区分前导,NPRACH时段应该大于上行链路(UL)传播延迟扩展。换言之,前导之间的时间间隔应该大于不同UE之间的最大延迟偏差。在NTN中,最大上行链路传播延迟扩展大于100ms。因此,PRACH时段可以由PRACH配置索引确定。
下表2显示了SFN和子帧号确定NPRACH前导间隔。在最大间隔小于PRACH时段的情况下,BS无法使用各种时域中的前导来区分各种UE。
表2:前导格式0到3的帧结构类型1随机接入配置。
类似地,下表3描述了前导格式0到4的帧结构类型2随机接入配置。每10ms的DRA密度可以确定表3中的NPRACH前导间隔。
表3:前导格式0到4的帧结构类型2随机接入配置
在一个实施例中,可以实现具有大前导间隔的新PRCH配置索引。例如,可以实现表4和表5中加粗的PRACH配置索引。
表4:前导格式0到3的帧结构类型1随机接入配置
表5:前导格式0到4的帧结构类型2随机接入配置
图18示出了根据本公开的一些实施例的由SIB配置的示例PRACH时段1800的框图。SIB可以显式地配置PRACH时段。虽然PRACH配置索引可以指示多个前导时机,但是一个时段内只有第一前导时机是有效的。在一个示例中,PRACH时段1801可以是80ms。虽然每个SFN有一个前导(1802到1818),但只有PRACH时段内第一SFN中的前导有效。因此,与SFN0(1802)、SFN8(1810)和SFN16(1818)相关联的前导是有效的。
尽管上面已经描述了本解决方案的各种实施例,但是应当理解,它们仅以示例的方式而不是限制的方式被呈现。同样,各种图表可以描绘示例架构或配置,提供这些示例架构或配置使得本领域的普通技术人员能够理解本解决方案的示例特征和功能。然而,这些人员将理解,本解决方案不限于所示出的示例架构或配置,而是可以使用多种替代架构和配置来实现。另外,本领域的普通技术人员将理解,一个实施例的一个或多个特征可以与本文描述的另一实施例的一个或多个特征组合。因此,本解决方案的广度和范围不应受到任何上述示例性实施例的限制。
还应理解,本文中使用诸如“第一”、“第二”等的指定对元件的任何引用通常不限制这些元件的数量或顺序。而是,这些指定在本文中可用作在两个或更多个元件或在一个元件的多个实例之间进行区分的便利手段。因此,对第一和第二元件的引用并不意味着只能采用两个元件,也不意味着第一元件必须以某种方式位于第二元件之前。
此外,本领域的普通技术人员将理解,可以使用多种不同技术中的任何一种来表示信息和信号。例如,上述描述中引用的例如数据、指令、命令、信息、信号、位和符号可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或它们的任何组合表示。
本领域的普通技术人员将进一步理解,结合本文公开的各方面描述的各种说明性逻辑块、模块、处理器、装置、电路、方法和功能中的任一个可以由电子硬件(例如,数字实现、模拟实现或两者的组合)、固件、各种形式的包含指令的程序或设计代码(为方便起见,在本文中被称为“软件”或“软件模块”)或这些技术的任意组合来实现。为了清楚地说明硬件、固件和软件的这种可互换性,上面已经大体上根据功能描述了各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。将这种功能实现为硬件、固件或软件还是这些技术的组合取决于特定应用和对整个系统施加的设计约束。技术人员可以针对每个特定应用以各种方式来实现所描述的功能,但是这样的实现决策不会导致背离本公开的范围。
此外,本领域的普通技术人员将理解,本文描述的各种示例性逻辑块、模块、设备、组件和电路可以在包括通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑设备或它们的任何组合的集成电路(IC)内实现或由其执行。逻辑块、模块和电路可以进一步包括天线和/或收发器,以与网络内或设备内的各种组件进行通信。通用处理器可以是微处理器,但可替代地,处理器可以是任何常规处理器、控制器或状态机。处理器也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、与DSP内核结合的一个或多个微处理器,或任何其他合适的配置,以执行本文描述的功能。
如果以软件实现,则功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上。因此,本文解决方案的方法或算法的步骤可被实现为存储在计算机可读介质上的软件。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质,通信介质包括能够使计算机程序或代码从一个地方传输到另一地方的任何介质。存储介质可以是能够被计算机存取的任何可用介质。作为示例而非限制,这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁性存储设备,或可用于存储采取指令或数据结构的形式,并且能够被计算机存取的所需程序代码的任何其他介质。
在本文中,本文所使用的术语“模块”是指软件、固件、硬件以及用于执行本文描述的相关功能的这些元件的任何组合。另外,出于讨论的目的,各种模块被描述为离散模块。然而,对于本领域的普通技术人员显而易见的是,可以组合两个或更多个模块以形成执行根据本解决方案的实施例的相关功能的单个模块。
另外,在本解决方案的实施例中,可以采用存储器或其他存储装置以及通信组件。应当理解,为了清楚起见,以上描述已经参考不同的功能单元和处理器描述了本解决方案的实施例。然而,将显而易见的是,可以在不背离本解决方案的情况下使用不同功能单元、处理逻辑元件或域之间的任何适当的功能分布。例如,被图示为由单独的处理逻辑元件或控制器执行的功能可以由相同的处理逻辑元件或控制器执行。因此,对特定功能单元的引用仅是对用于提供所描述的功能的合适装置的引用,而不是指示严格的逻辑或物理结构或组织。
本解决方案中描述的实现的各种修改对于本领域的技术人员而言将是显而易见的,并且在不脱离本公开的范围的情况下,本文中定义的一般原理可以应用于其他实现。因此,本公开并非旨在限于本文所示的实现,而是将被赋予与以下权利要求中陈述的本文中所公开的新颖特征和原理一致的最广范围。
Claims (28)
1.一种无线通信方法,包括:
由无线通信节点向无线通信设备发送物理随机接入信道(PRACH)参数配置,其中所述PRACH参数配置指示多个PRACH资源和多个小区波束之间的映射;以及
由所述无线通信节点从所述无线通信设备接收前导。
2.根据权利要求1所述的无线通信方法,其中所述映射将小区的多个小区波束指示为小区波束列表,并且所述多个小区波束中的每一个对应于所述多个PRACH资源中的相应一个。
3.根据权利要求1所述的无线通信方法,其中PRACH包括窄带物联网窄带物理随机接入信道(NPRACH)和增强型机器类型通信物理随机接入信道(PRACH)中的至少一项。
4.根据权利要求1所述的无线通信方法,其中所述映射将所述多个PRACH资源指示为PRACH资源列表,并且所述多个PRACH资源中的每一个对应于包括在一个小区中的所述多个小区波束中的相应一个。
5.根据权利要求1所述的无线通信方法,其中所述映射指示所述多个PRACH资源中的每一个对应于小区的多个载波中的相应一个。
6.根据权利要求1所述的无线通信方法,其中所述映射指示所述多个小区波束中的每一个对应于位于一个PRACH时段内的所述多个PRACH资源中的相应一个。
7.根据权利要求1所述的无线通信方法,其中所述映射指示所述多个小区波束中的每一个对应于包括在一个PRACH时段中的多个波束偏移中的相应一个。
8.根据权利要求1所述的无线通信方法,其中所述映射指示所述多个小区波束中的每一个对应于PRACH时段内的多个频域PRACH资源之一。
9.根据权利要求1所述的无线通信方法,其中所述映射指示所述多个小区波束中的每一个对应于多个频域PRACH资源之一和/或多个时域PRACH资源之一。
10.根据权利要求1所述的无线通信方法,其中所述映射指示所述多个小区波束中的每一个对应于在频域中连续并且位于时域中的一个PRACH时段内的预定义数量的多个频域PRACH资源。
11.根据权利要求10所述的无线通信方法,其中对应于所述多个小区波束中的第一个的预定义数量的频域PRACH资源和对应于所述多个小区波束中的第二个的预定义数量的频域PRACH资源在频域中是连续的。
12.根据权利要求10所述的无线通信方法,其中对应于所述多个小区波束中的第一个的预定义数量的频域PRACH资源和对应于所述多个小区波束中的第二个的预定义数量的频域PRACH资源在频域中不是连续的。
13.根据权利要求10所述的无线通信方法,其中所述映射进一步指示每个随机接入信道(RACH)时机的小区波束的数量。
14.一种无线通信方法,包括:
由无线通信设备从无线通信节点接收物理随机接入信道(PRACH)参数配置,其中所述PRACH参数配置指示多个PRACH资源和多个小区波束之间的映射;
由所述无线通信设备选择所述多个小区波束之一的索引;以及
由所述无线通信设备使用对应于所选小区波束的索引的所述多个PRACH资源之一向所述无线通信节点发送前导。
15.根据权利要求14所述的无线通信方法,其中所述映射将小区的所述多个小区波束指示为小区波束列表,并且所述多个小区波束中的每一个对应于所述多个PRACH资源中的相应一个。
16.根据权利要求14所述的无线通信方法,其中PRACH包括窄带物联网窄带物理随机接入信道(NPRACH)和增强型机器类型通信物理随机接入信道(PRACH)中的至少一项。
17.根据权利要求14所述的无线通信方法,其中所述映射将所述多个PRACH资源指示为PRACH资源列表,并且所述多个PRACH资源中的每一个对应于包括在一个小区中的所述多个小区波束中的相应一个。
18.根据权利要求14所述的无线通信方法,其中所述映射指示所述多个PRACH资源中的每一个对应于小区的多个载波中的相应一个。
19.根据权利要求14所述的无线通信方法,其中所述映射指示所述多个小区波束中的每一个对应于位于一个PRACH时段内的所述多个PRACH资源中的相应一个。
20.根据权利要求14所述的无线通信方法,其中所述映射指示所述多个小区波束中的每一个对应于包括在一个PRACH时段中的多个波束偏移中的相应一个。
21.根据权利要求14所述的无线通信方法,其中所述映射指示所述多个小区波束中的每一个对应于PRACH时段内的多个频域PRACH资源之一。
22.根据权利要求14所述的无线通信方法,其中所述映射指示所述多个小区波束中的每一个对应于多个频域PRACH资源之一和/或多个时域PRACH资源之一。
23.根据权利要求14所述的无线通信方法,其中所述映射指示所述多个小区波束中的每一个对应于在频域中连续并且位于时域中的一个PRACH时段内的预定义数量的多个频域PRACH资源。
24.根据权利要求23所述的无线通信方法,其中对应于所述多个小区波束中的第一个的预定义数量的频域PRACH资源和对应于所述多个小区波束中的第二个的预定义数量的频域PRACH资源在频域中是连续的。
25.根据权利要求23所述的无线通信方法,其中对应于所述多个小区波束中的第一个的预定义数量的频域PRACH资源和对应于所述多个小区波束中的第二个的预定义数量的频域PRACH资源在频域中不是连续的。
26.根据权利要求23所述的无线通信方法,其中所述映射进一步指示每个随机接入信道(RACH)时机的小区波束的数量。
27.一种包括处理器和存储器的无线通信装置,其中所述处理器被配置为从所述存储器读取代码并实现根据权利要求1至26中任一项所述的方法。
28.一种计算机程序产品,其包括存储在其上的计算机可读程序介质代码,当由处理器执行时,所述代码使所述处理器实现根据权利要求1至26中任一项所述的方法。
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