TW201947892A - Ｕｅ及ｐｒａｃｈ傳輸或重傳期間波束選擇之方法 - Google Patents

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Abstract

提供了UE及PRACH傳輸或重傳期間波束選擇的方法。UE包括無線收發器和控制器。控制器經由無線收發器發起與蜂窩站的RACH過程，在RACH過程期間根據以下至少一個選擇用於PRACH傳輸或第一PRACH重傳的Tx波束：波束對應能力，其指示UE是否能確定Rx波束和Tx波束之間的對應關係；下行鏈路參考信號的測量結果和用於測量的Rx波束；Tx波束的數量；到蜂窩站的估計的路徑損耗；執行PRACH傳輸或第一PRACH重傳的最大傳輸功率；執行PRACH傳輸或第一PRACH重傳的功率斜坡步長；以及所選的Tx波束的增益。本申請可以增加PRACH重傳的數量，而不違反3GPP針對5G NR技術定義的PRACH功率斜坡規則。

Description

UE及PRACH傳輸或重傳期間波束選擇之方法
本發明總體上有關於實體隨機存取通道(Physical Random Access Channel，PRACH)的傳輸/重傳(retransmission)，更具體地，有關於PRACH傳輸/重傳期間波束選擇(beam selection)之裝置與方法。
第五代(5G)新無線電(New Radio，NR)技術是對第四代(4G)長期演進(Long Term Evolution，LTE)技術的改進，其通過利用更高的免執照(unlicensed)頻譜帶(例如，高於30GHz，俗稱毫米波(mmWave))，為無線寬頻通信提供極高的資料速度和容量。由於毫米波波長處存在巨大的路徑和穿透損耗，因而採用了稱為“波束成形(beamforming)”的技術，並且波束成形技術在建立和維持穩健的通信鏈路中起著重要作用。
波束成形通常需要一個或多個天線陣列，每個天線陣列包括多個天線。通過適當地設定天線權重，可以將發送/接收的靈敏度形成為在特定波束成形方向上具有特別高的 值，其中天線權重定義了每個天線對發送或接收操作的貢獻度。通過應用不同的天線權重可以實現不同的波束圖案(beam pattern)，例如，可以順序地採用不同的定向波束(directive beam)。
對於發送(Tx)操作，波束成形可以將信號導向感興趣的接收器。同樣，在接收(Rx)操作期間，波束成形可以在接收源自感興趣的發送器的信號時提供高靈敏度。因此與傳統實踐相比，其中傳統實踐不採用波束成形並且幾乎依賴於各向同性傳輸，由於波束成形中傳輸功率可以各向異性地(anisotropically)聚焦成為例如感興趣的立體角(solid angle)，因而波束成形由於其需要較低的Tx功率和具有較高的接收信號功率，可以提供更好的鏈路預算(link budget)。
例如，在隨機存取通道(Random Access Channel，RACH)過程期間，使用者設備(User Equipment，UE)可以根據用於5G NR技術的3GPP規範，對PRACH重傳應用波束切換或應用功率斜坡(power ramping)。對於波束切換，UE簡單地切換到不同的波束以執行PRACH重傳，而不增加傳輸功率。對於功率斜坡，UE保持在相同的波束上，增加傳輸功率以執行PRACH重傳。
本申請提出了UE及PRACH傳輸或重傳期間進行波束選擇的方法，使得UE能夠決定是應用波束切換(即，選擇不同波束)還是應用功率斜坡(即，選擇相同波束)，並且當應用波束切換時能夠決定切換到哪個波束。
根據本發明的第一方面，提供了一種包括無線收發器和控制器的使用者設備(UE)。無線收發器被配置為執行與蜂窩站的無線發送和接收。控制器被配置為經由所述無線收發器發起與所述蜂窩站的隨機存取通道(RACH)過程，並且在所述RACH過程期間根據以下至少一個選擇用於實體隨機存取通道(PRACH)傳輸或第一PRACH重傳的發送(Tx)波束：波束對應能力，所述波束對應能力指示所述UE是否能夠確定接收(Rx)波束和所述UE的Tx波束之間的對應關係；下行鏈路參考信號的測量結果和用於測量的Rx波束；所述UE的Tx波束的數量；到所述蜂窩站的估計的路徑損耗；所述UE執行所述PRACH傳輸或所述第一PRACH重傳的最大傳輸功率；所述UE執行所述PRACH傳輸或所述第一PRACH重傳的功率斜坡步長；以及所選的Tx波束的增益。
根據本發明的第二方面，提供了一種PRACH傳輸或重傳期間波束選擇的方法，所述方法由無線連接到蜂窩站的UE執行，所述方法包括：發起與所述蜂窩站的隨機存取通道(RACH)過程；以及在所述RACH過程期間根據以下至少一項選擇用於PRACH傳輸或第一PRACH重傳的Tx波束：波束對應能力，所述波束對應能力指示所述UE是否能夠確定Rx波束和所述UE的Tx波束之間的對應關係；下行鏈路參考信號的測量結果和用於測量的Rx波束；所述UE的Tx波束的數量；到所述蜂窩站的估計的路徑損耗；所述UE執行所述PRACH傳輸或所述第一PRACH重傳的最大傳輸功率；所述UE執行所述PRACH傳輸或所述第一PRACH重傳的功率斜坡 步長；以及所選的Tx波束的增益。
本申請可以增加PRACH重傳的數量，而不違反由第三代合作夥伴計畫(3rd Generation Partnership Project，3GPP)針對5G NR技術定義的PRACH功率斜坡規則。而且，通過增加PRACH重傳的數量，可以提高UE存取蜂窩站的成功率。
通過閱讀以下UE、PRACH傳輸/重傳期間進行波束選擇的方法的具體實施例的描述，本申請的其他方面和特徵對於本領域通常知識者而言將變得顯而易見。
100‧‧‧無線通信環境
110‧‧‧使用者設備
120‧‧‧5G NR網路
121‧‧‧RAN
122‧‧‧NG-CN
10‧‧‧無線收發器
20‧‧‧控制器
30‧‧‧存儲設備
40‧‧‧顯示設備
50‧‧‧輸入/輸出設備
11‧‧‧射頻設備
12‧‧‧基帶處理設備
13‧‧‧天線
S310、S320‧‧‧步驟
在閱讀參照附圖所做的詳細描述和示例後，將更全面第理解本發明。
第1圖是根據本申請實施例的無線通信環境的框圖。
第2圖是示出根據本申請實施例的UE 110的框圖。
第3圖示出了根據本申請實施例的用於PRACH傳輸/重傳期間波束選擇的方法的流程圖。
第4圖是示出根據本申請實施例的具有全波束對應關係(full beam correspondence)的UE進行波束選擇的示意圖。
第5圖是示出根據本申請另一實施例的具有部分波束對應關係的UE進行波束選擇的示意圖。
第6圖是示出根據本申請的另一實施例的沒有波束對應的UE的波束選擇的示意圖。
第7圖是示出根據本申請另一實施例的用於細胞(cell)中心的UE進行波束選擇的示意圖。
第8圖是示出根據本申請另一實施例的用於細胞邊緣的UE進行波束選擇的示意圖。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域習知技藝者應可理解，電子設備製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區別元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區別的基準。在通篇說明書及後續的申請專利範圍當中所提及的『包含』是開放式的用語，故應解釋成『包含但不限定於』。此外，『耦接』一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置電性連接於第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接於該第二裝置，或通過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。
第1圖是根據本申請實施例的無線通訊環境的框圖。無線通訊環境100包括使用者設備(UE)110和5G NR網路120，其中UE 110無線連接到5G NR網路120。
UE 110可以是支援5G NR網路120所使用的蜂窩技術(即，5G NR技術)的功能電話、智慧型電話、面板個人電腦(PC)、膝上型電腦或任何無線通信設備。特別地，UE 110可以將波束成形技術用於無線傳輸和/或接收。
5G NR網路120包括無線電接入網路(RAN)121和下一代核心網路(NG-CN)122。
RAN 121負責處理無線電信號、終止無線電協定、 並且將UE 110與NG-CN 122連接。另外，RAN 121負責週期性地廣播最小SI，以及通过週期性地廣播或者基於UE 110的要求提供其他SI。RAN 121可以包括支援高頻帶(例如，高於24GHz)的一個或多個蜂窩站(例如，gNB)，並且每個gNB可以進一步包括一個或多個傳輸接收點(Transmission Reception Point，TRP)，其中每個gNB或TRP可以被稱為5G蜂窩站(cellular station)。一些gNB功能可能分佈在不同的TRP中，而另一些則可能是集中式的，從而使特定部署的靈活性和範圍滿足特定情況的要求。
NG-CN 122通常由各種網路功能組成，包括存取和移動功能(Access and Mobility Function，AMF)、會話管理功能(Session Management Function，SMF)、策略控制功能(Policy Control Function，PCF)、應用功能(Application Function，AF)、認證伺服器功能(Authentication Server Function，AUSF)、用戶平面功能(User Plane Function，UPF)和使用者資料管理(User Data Management，UDM)，其中每個網路功能可以被實現為專用硬體上的網路元件，或者被實現為專用硬體上運行的軟體實例，或者被實現為在適當平臺上實體化的虛擬化功能，例如雲基礎設施。
AMF提供基於UE的認證、授權、移動性管理等。SMF負責會話管理並且將網際網路協定(Internet Protocol，IP)位址分配給UE。它還選擇和控制UPF進行資料傳輸。如果UE具有多個會話，則可以將不同的SMF分配給每個會話以單獨管理它們，並且可以在每個會話中提供不同的功能。為了支援 服務品質(QoS)，AF向負責策略控制的PCF提供關於封包流的資訊。基於這些資訊，PCF確定有關移動性和會話管理的策略，以使AMF和SMF正常運行。AUSF存儲用於UE認證的資料，而UDM存儲UE的訂閱資料。
應該注意的是，第1圖中描繪的5G NR網路120僅用於說明性目的，並非旨在限制本申請的範圍。本發明可以應用於其他蜂窩技術，例如5G NR技術的未來增強版。
第2圖是示出根據本發明實施例的UE 110的框圖。UE 110包括無線收發器10、控制器20、存儲設備30、顯示設備40和輸入/輸出(I/O)設備50。
無線收發器10被配置為執行與RAN 121的無線發送和接收。具體地，無線收發器10包括射頻(RF)設備11、基帶處理設備12和天線13，其中天線13可以包括用於波束成形的一個或多個天線。基帶處理設備12被配置為執行基帶信號處理並控制使用者識別卡(未示出)與RF設備11之間的通信。基帶處理設備12可以包含多個硬體組件以執行基帶信號處理，例如類比數位轉換(Analog-to-Digital Conversion，ADC)/數類比轉換(Digital-to-Analog Conversion，DAC)、增益調節、調製/解調、編碼/解碼等。RF設備11可以經由天線13接收RF無線信號，將接收到的RF無線信號轉換為由基帶處理設備12處理的基帶信號，或者從基帶處理設備12接收基帶信號並且將接收的基帶信號轉換為之後由天線13發射的RF無線信號。RF設備11還可以包括多個硬體設備以執行射頻轉換。例如，RF設備11可以包括混頻器，以將基帶信號與在所支援 的蜂窩技術的射頻中振盪的載波相乘，其中該射頻可以是在5G NR技術中使用的任何無線電頻率(例如，用於毫米波的30GHz~300GHz)或其他無線電頻率，取決於所使用的蜂窩技術。
控制器20可以是通用處理器、微控制單元(Micro Control Unit，MCU)、應用處理器、數位信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)等，其包括用於提供以下功能的各種電路：資料處理和計算、控制無線收發器10以與RAN 121進行無線通信、向存儲設備30存儲資料和從存儲設備30獲取資料(例如，程式碼)、發送一系列訊框資料(例如表示文本消息、圖形、圖像等)到顯示設備40並且從I/O設備50接收信號。特別地，控制器20協調無線收發器10、存儲設備30、顯示設備40和I/O設備50的前述操作，用於執行PRACH傳輸/重傳期間波束選擇的方法。
在另一個實施例中，控制器20可以被合併到基帶處理設備12中，以用作基帶處理器。
如本領域習知技藝者將理解的那樣，控制器20的電路通常包括電晶體，電晶體被配置為根據本申請描述的功能和操作來控制電路的操作。如將進一步理解的，電晶體的特定結構或互連將典型地由諸如暫存器傳送語言(Register Transfer Language，RTL)編譯器的編譯器確定。RTL編譯器可以由處理器在腳本上操作，將腳本編譯為用於佈局或製作最終電路的表單。事實上，RTL在促進電子和數位系統的設計過程中的作用和用途已廣為人知。
存儲設備30是非瞬時性的機器可讀存儲介質，其包括諸如FLASH記憶體或非易失性隨機存取記憶體(Non-Volatile Random Access Memory，NVRAM)的記憶體，或者諸如硬碟或磁帶之類的磁存儲設備，或者光碟或其任何組合，以用來存儲應用程式、通信協定，和/或用於PRACH傳輸/重傳期間波束選擇的方法的指令和/或程式碼。
顯示設備40可以是用於提供顯示功能的液晶顯示器(LCD)、發光二極體(LED)顯示器或電子紙顯示器(EPD)等。或者，顯示設備40還可以包括設置在其上或其下方的一個或多個觸摸感測器，用於感測物體(諸如手指或指示筆)的觸摸、接觸或接近。
I/O設備50可以包括用作人機介面(Man-Machine Interface，MMI)的一個或多個按鈕、鍵盤、滑鼠、觸控板、攝像機、麥克風和/或揚聲器等，與用戶進行交互。
應該理解的是，第2圖的實施例中描述的元件僅用於說明的目的，並非旨在限制本申請的範圍。例如，UE 110可以包括更多元件，諸如電源或全球定位系統(Global Positioning System，GPS)設備，其中電源可以是向UE 110的所有其他元件供電的移動/可替換的電池，GPS設備可以提供UE 110的位置資訊以用於一些基於位置的服務或應用。
第3圖示出了根據本申請實施例的用於PRACH傳輸/重傳期間波束選擇的方法的流程圖。在該實施例中，用於PRACH傳輸/重傳期間波束選擇的方法由無線連接到蜂窩站(例如，RAN 121的gNB或TRP)的UE(例如，UE 110)執 行，並且PRACH傳輸/重傳指的是RACH過程的消息-1(即，隨機存取前導碼)的傳輸/重傳。
首先，UE發起與蜂窩站的RACH過程(步驟S310)。RACH過程也稱為在隨機存取通道上發起的隨機存取過程。通常，當UE要求與蜂窩站進行上行鏈路同步以傳輸上行鏈路資料時，或者當蜂窩站接收到UE的下行鏈路資料但是與UE的上行鏈路同步丟失時，或者當UE不具有用於發送上行鏈路資料的上行鏈路許可並且用於發送排程請求(Scheduling Request，SR)的實體上行鏈路控制通道(PUCCH)資源被釋放或者沒有配置給UE時，可以發起RACH過程。
接著，UE根據以下至少一個選擇用於在RACH過程期間PRACH傳輸或第一PRACH重傳的發送(Tx)波束：波束對應能力(correspondence capability)、下行鏈路參考信號的測量結果和用於測量的接收(Rx)波束、UE的Tx波束的數量、到蜂窩站的估計的路徑損耗、最大傳輸功率、功率斜坡步長和潛在波束增益(即，所選擇的Tx波束的潛在增益)(步驟S320)。
具體地，波束對應能力指示UE是否能夠確定Rx波束和UE的Tx波束之間的對應關係。下行鏈路參考信號可以指通道狀態資訊參考信號(Channel State Information-Reference Signal，CSI-RS)、同步信號塊(Synchronization Signal Block，SSB)或實體廣播通道(Physical Broadcast Channel，PBCH)塊。最大傳輸功率和功率斜坡步長是由蜂窩站配置，用於UE執行PRACH傳輸或第 一PRACH重傳，其中最大傳輸功率指示允許UE進行PRACH傳輸或第一PRACH重傳的最大傳輸功率，功率斜坡步長是指在每次PRACH傳輸/重傳失敗之後增加的傳輸功率。
在一個實施例中，當為PRACH傳輸和第一PRACH重傳選擇相同的Tx波束時，UE可以使用一傳輸功率來執行PRACH傳輸、增加該傳輸功率以執行第一PRACH重傳，以及回應於執行PRACH傳輸和第一PRACH重傳，功率斜坡計數器增加1。
在另一實施例中，當為PRACH傳輸和第一PRACH重傳選擇不同的Tx波束時，UE可以使用相同的傳輸功率來在第一波束上執行PRACH傳輸以及在第二波束上執行第一PRACH重傳。此外，回應於執行PRACH傳輸，UE將功率斜坡計數器遞增1，並且回應於執行第一PRACH重傳，UE不對功率斜坡計數器遞增1。
第4圖是示出根據本申請實施例的具有全波束對應關係(full beam correspondence)的UE進行波束選擇的示意圖。
在該實施例中，至少根據波束對應能力、下行鏈路參考信號的測量結果和用於測量的Rx波束來執行波束選擇，其中波束對應能力指示UE能夠確定Rx波束與UE的Tx波束之間的完全對應關係，以及下行鏈路參考信號的測量結果指示在與第二Tx波束(在第4圖中用數字'2'表示)對應的Rx波束上接收的下行鏈路參考信號具有最佳信號品質。請注意，全波束對應關係是指每個Rx波束明確對應於Tx波束。
如第4圖所示，總共有四個Tx波束。基於全波束對應關係和下行鏈路參考信號的測量結果，第二Tx波束被認為是最有可能(most probable)的Tx波束，第二Tx波束的相鄰Tx波束(即，第一和第三Tx波束)被認為是可能的(probable)波束，並且其他的Tx波束(即，第四Tx波束)被認為是最不可能(least probable)的波束。UE停留在最有可能的波束(即，第二Tx波束)上以執行PRACH重傳，直到達到最大傳輸功率，並且此後，UE首先切換到可能的波束上，然後切換到最不可能波束用於接下來的PRACH重傳。其中當前傳輸或重傳過程中UE正在使用的波束稱為活動波束(active beam)，沒有使用的波束稱為非活動波束(inactive beam)。
具體地，對於PRACH傳輸(對應第4圖中左上角圖)，UE選擇第二Tx波束並將功率斜坡計數器(power ramping counter)(在第4圖中表示為“PRC”)增加1。對於第一PRACH重傳(假設PRACH傳輸失敗)，UE停留在相同波束上，增加傳輸功率，並將功率斜坡計數器增加1。對於第二PRACH重傳(假設第一PRACH重傳失敗)，UE停留在相同波束上，增加傳輸功率，並將功率斜坡計數器遞增1。
假設用於第二PRACH重傳的傳輸功率已達到最大傳輸功率。隨後，對於第三PRACH重傳(假設第二PRACH重傳失敗)，UE從最可能的Tx波束(即，第二Tx波束)切換到可能的Tx波束之一(例如，第一Tx波束)，並保持傳輸功率和功率斜坡計數器不變。對於第四PRACH重傳(假設第三PRACH重傳失敗)，UE切換到另一個可能的Tx波束(例 如，第三Tx波束)，並保持傳輸功率和功率斜坡計數器不變。最後，對於第五PRACH重傳(假設第四PRACH重傳失敗)，UE切換到最不可能的Tx波束(即，第四Tx波束)，並保持傳輸功率和功率斜坡計數器不變。
第5圖是示出根據本申請另一實施例的具有部分波束對應關係的UE進行波束選擇的示意圖。
在該實施例中，至少根據波束對應能力和下行鏈路參考信號的測量結果來執行波束選擇，其中波束對應能力指示UE能夠確定Rx波束與UE的Tx波束之間的部分對應關係，以及下行鏈路參考信號的測量結果指示在與第一或第二Tx波束(在第5圖中用數字'1'和'2'表示)對應的Rx波束上接收的下行鏈路參考信號具有最佳信號品質。請注意，部分波束對應關係是指Rx波束與Tx波束之間的對應關係可以是粗略的(即，一個Rx波束可以對應多於一個Tx波束)。
如第5圖所示，總共有四個Tx波束。基於部分波束對應關係和下行鏈路參考信號的測量結果，第一和第二Tx波束被認為是更可能的(more probable)Tx波束，而其餘的Tx波束(即，第三和第四Tx波束)被認為是不太可能的(less probable)波束。UE在更可能的波束(即，第一和第二Tx波束)之間切換以執行PRACH重傳，直到達到最大傳輸功率，並且之後，UE從第一Tx波束掃描到第四Tx波束以執行接下來的PRACH重傳。
具體地，對於PRACH傳輸，UE選擇更可能的波束之一(例如，第一Tx波束)並將功率斜坡計數器(在第5 圖中表示為“PRC”)增加1。對於第一PRACH重傳(假設PRACH傳輸失敗)，UE切換到另一個更可能的波束(例如，第二Tx波束)，並保持傳輸功率和功率斜坡計數器不變。對於第二PRACH重傳(假設第一PRACH重傳失敗)，UE停留在相同波束上，增加傳輸功率，並將功率斜坡計數器遞增1。對於第三PRACH重傳(假設第二PRACH重傳失敗)，UE切換到另一個更可能的Tx波束(即，第一Tx波束)，並保持傳輸功率和功率斜坡計數器不變。對於第四PRACH重傳(假設第三PRACH重傳失敗)，UE停留在相同波束上，增加傳輸功率，並且將功率斜坡計數器遞增1。
假設用於第四PRACH重傳的傳輸功率已達到最大傳輸功率。隨後，對於隨後的三次PRACH重傳(假設第四PRACH重傳失敗)，UE從第一Tx波束切換到第二Tx波束、從第二Tx波束切換到第三Tx波束、然後從第三Tx波束切換到第四Tx波束，同時保持傳輸功率和功率斜坡計數器不變。
第6圖是示出根據本申請的另一實施例的沒有波束對應的UE的波束選擇的示意圖。
在該實施例中，至少根據波束對應能力來執行波束選擇，該波束對應能力指示UE不能確定Rx波束與UE的Tx波束之間的對應關係。由於沒有波束對應關係，因此優選的是在應用功率斜坡之前進行波束掃描。為了進一步說明，可以在每輪掃描之後應用功率斜坡。
如第6圖所示，總共有四個Tx波束。對於RACH過程開始時的PRACH傳輸，UE選擇第一Tx波束並將功率斜 坡計數器(在第6圖中表示為“PRC”)遞增1。對於接下來的三次PRACH重傳，UE從第一Tx波束切換到第二Tx波束、從第二Tx波束切換到第三Tx波束，然後從第三Tx波束切換到第四Tx波束，同時保持傳輸功率並且功率斜坡計數器不變。
在第三PRACH重傳之後，已經以相同傳輸功率嘗試了每個Tx波束(即，完成第一輪波束掃描)。隨後，對於第四PRACH重傳，UE停留在相同波束上、進一步增加傳輸功率、並將功率斜坡計數器增加1。對於接下來的三次PRACH重傳，UE從第四Tx波束切換到第一Tx波束、從第一Tx波束切換到第二Tx波束、然後從第二Tx波束切換到第三Tx波束，同時保持傳輸功率並且功率斜坡計數器不變。
在第七PRACH重傳之後，已經以增加的傳輸功率嘗試了每個Tx波束(即，完成第二輪波束掃描)。隨後，對於第八PRACH重傳，UE停留在相同波束上、增加傳輸功率、並且將功率斜坡計數器遞增1。對於接下來的三次PRACH重傳，UE從第三Tx波束切換到第四Tx波束、從第四Tx波束切換到第一Tx波束、然後從第一Tx波束切換到第二Tx波束，同時保持傳輸功率並且功率斜坡計數器不變。
在第十一PRACH重傳之後，已經以進一步增加的傳輸功率嘗試了每個Tx波束(即，完成第三輪波束掃描)。
參考第4圖至第6圖的前述實施例，應當理解，本申請可以增加PRACH重傳的數量，而不違反由第三代合作夥伴計畫(3rd Generation Partnership Project，3GPP)針對5G NR技術定義的PRACH功率斜坡規則。而且，通過增加PRACH 重傳的數量，可以提高UE存取蜂窩站的成功率。
第7圖是示出根據本申請另一實施例的用於細胞(cell)中心的UE進行波束選擇的示意圖。
在該實施例中，根據以下中的至少一個或多個來執行波束選擇：估計的路徑損耗、最大傳輸功率、功率斜坡步長和所選擇的Tx波束的波束增益，其中估計的路徑損耗小於預定閾值(即，UE可能相對靠近細胞中心)，和/或功率斜坡步長小於波束增益，和/或對於功率斜坡步長和估計的路徑損耗，斜升到最大傳輸功率需要的次數大於Tx波束的數量。具體地，估計的路徑損耗可以用於確定初始傳輸功率，並且初始傳輸功率和功率斜坡步長可以用於確定斜升到最大傳輸功率需要的次數。
如第7圖所示，總共有四個Tx波束。對於RACH過程開始時的PRACH傳輸，UE選擇第一Tx波束，使用初始傳輸功率執行PRACH傳輸，並將功率斜坡計數器增加1。對於接下來的三次PRACH重傳，UE從第一Tx波束切換到第二Tx波束、從第二Tx波束切換到第三Tx波束、然後從第三Tx波束切換到第四Tx波束，同時保持傳輸功率並且功率斜坡計數器不變。
在第三PRACH重傳之後，已經以初始傳輸功率嘗試了每個Tx波束(即，完成第一輪波束掃描)。隨後，對於第四PRACH重傳，UE停留在相同波束上、增加傳輸功率(增加後的傳輸功率=初始傳輸功率+功率斜坡步長)、並且將功率斜坡計數器遞增1。對於接下來的三次PRACH重傳，UE從第 四Tx波束切換到第三Tx波束、從第三Tx波束切換到第二Tx波束、然後從第二Tx波束切換到第一Tx波束(即，反向掃描波束)，同時保持傳輸功率和功率斜坡計數器不變。
請注意，第7圖的實施例中，波束切換優先於功率斜坡，尤其是當估計的路徑損耗小於預定閾值時，或者當功率斜坡步長小於波束增益時，或者對於功率斜坡步長和估計的路徑損耗，斜升到最大傳輸功率需要的次數大於Tx波束的數量時。
儘管未示出，RACH過程可以繼續進行更多次PRACH重傳，直到達到最大傳輸功率。
第8圖是示出根據本申請另一實施例的用於細胞邊緣的UE進行波束選擇的示意圖。
在該實施例中，根據以下中的至少一個或多個來執行波束選擇：估計的路徑損耗、最大傳輸功率、功率斜坡步長和所選擇的Tx波束的波束增益，其中估計的路徑損耗大於預定閾值(即，UE可能相對靠近細胞邊緣)，和/或功率斜坡步長大於波束增益，和/或對於功率斜坡步長和估計的路徑損耗，斜升到最大傳輸功率需要的次數小於Tx波束的數量。具體地，估計的路徑損耗可以用於確定初始傳輸功率，並且初始傳輸功率和功率斜坡步長可以用於確定斜升到最大傳輸功率需要的次數。
如第8圖所示，總共有四個Tx波束。對於RACH過程開始時的PRACH傳輸，UE選擇第一Tx波束、使用初始傳輸功率執行PRACH傳輸、並將功率斜坡計數器增加1。對 於第一PRACH重傳，UE停留在相同波束上，通過功率斜坡步長增加傳輸功率，並將功率斜坡計數器增加1。
請注意，增加後的傳輸功率已達到最大傳輸功率，因為估計的路徑損耗大於預定閾值，初始傳輸功率被設置得相對較高。隨後，UE從第一Tx波束切換到第二Tx波束，從第二Tx波束切換到第三Tx波束，然後從第三Tx波束切換到第四Tx波束，用於執行接下來的三次PRACH重傳，同時保持傳輸功率和功率斜坡計數器不變。
第8圖的實施例中，除了當UE已達到最大傳輸功率時，功率斜坡優先於波束切換，尤其是當估計的路徑損耗大於預定閾值時，或者當功率斜坡步長大於波束增益時，或者對於功率斜坡步長和估計的路徑損耗，斜升到最大傳輸功率需要的次數小於Tx波束的數量時。
參照第7圖和第8圖的前述實施例，可以理解的是，本申請通過為細胞中心的UE和細胞邊緣的UE提供不同的波束選擇模式，使得UE能夠儘快接入蜂窩站，而不違反3GPP針對5G NR技術定義的PRACH功率斜坡規則。具體地，對於細胞中心的UE，波束選擇模式指示UE在應用功率斜坡之前應用波束切換。對於細胞邊緣的UE，波束選擇模式指示UE在波束切換之前應用功率斜坡。
儘管已經通過示例並且根據優選實施例描述了本申請，但是應該理解，本申請不限於此。在不脫離本申請的範圍和精神的情況下，本技術習知技藝者仍可進行各種改變和修改。因此，本申請的範圍應由申請專利範圍及其等同物限定和 保護。
在申請專利範圍中使用了諸如“第一”、“第二”等的序數詞來區分申請專利範圍元件，這本身並不意味著一個申請專利範圍元件相對於另一個申請專利範圍元件的任何優先順序、優先權或順序，也不意味著執行的方法步驟的時間順序，而是僅用作標記以將具有特定名稱的一個申請專利範圍元件與具有相同名稱的另一個元件(使用序數詞)區分，以區分申請專利範圍元件。

Claims (18)

  1. 一種使用者設備(UE)，包括：無線收發器，被配置為執行與蜂窩站的無線發送和接收；以及控制器，被配置為經由所述無線收發器發起與所述蜂窩站的隨機存取通道(RACH)過程，並且在所述RACH過程期間根據以下至少一個選擇用於實體隨機存取通道(PRACH)傳輸或第一PRACH重傳的發送(Tx)波束：波束對應能力，所述波束對應能力指示所述UE是否能夠確定接收(Rx)波束和所述UE的Tx波束之間的對應關係；下行鏈路參考信號的測量結果和用於測量的Rx波束；所述UE的Tx波束的數量；到所述蜂窩站的估計的路徑損耗；所述UE執行所述PRACH傳輸或所述第一PRACH重傳的最大傳輸功率；所述UE執行所述PRACH傳輸或所述第一PRACH重傳的功率斜坡步長；以及所選的Tx波束的增益。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的UE，其中，當為所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳選擇相同的Tx波束時，所述控制器還被配置為利用傳輸功率經由所述無線收發器執行所述PRACH傳輸，並增加所述傳輸功率以經由所述無線收發器執行所述第一PRACH重傳，並且回應於執行所述第一PRACH重傳，將功率斜坡計數器遞增1。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的UE，其中，當為所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳選擇不同的Tx波束時，所述控制器還被配置為利用傳輸功率在第一Tx波束上執行所述PRACH傳輸並在第二Tx波束上執行所述第一PRACH重傳，並且回應於執行所述第一PRACH重傳，不增加功率斜坡計數器。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的UE，其中，當所述波束對應能力指示所述UE不能確定Rx波束與所述UE的Tx波束之間的對應關係時，所述UE還被配置為選擇與所述第一Tx波束不同的所述第二Tx波束，所述第二Tx波束按照波束掃描的順序位於所述第一Tx波束之後，或者所述第二Tx波束是從所述UE的Tx波束中隨機選擇的。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的UE，其中，當所述波束對應能力指示所述UE能夠確定Rx波束與所述UE的Tx波束之間的對應關係時，所述第二Tx波束是根據所述對應關係和所述下行鏈路參考信號的測量結果選擇的。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的UE，其中，當所述估計的路徑損耗大於預定閾值時，所述控制器還被配置為為所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳選擇相同的波束，增加用於所述PRACH傳輸的傳輸功率以經由所述無線收發器執行所述第一PRACH重傳，為第二PRACH重傳選擇不同的波束，並使用增加後的傳輸功率經由所述無線收發器執行所述第二PRACH重傳。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的UE，其中，當所述估計的路 徑損耗小於預定閾值時，所述控制器還被配置為為所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳選擇不同的波束，使用相同的傳輸功率經由所述無線收發器執行所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳，為所述第一PRACH重傳和第二PRACH重傳選擇相同的波束，並增加所述傳輸功率以經由所述無線收發器執行所述第二PRACH重傳。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的UE，其中，當所述功率斜坡步長小於所述波束增益時，或者當對於所述功率斜坡步長和所述估計的路徑損耗，斜升到所述最大傳輸功率需要的次數大於Tx波束的數量時，或者當所述UE已達到所述最大傳輸功率時，所述控制器還被配置為為所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳選擇不同的Tx波束，並使用相同的傳輸功率經由所述無線收發器執行所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的UE，其中，當所述功率斜坡步長大於所述波束增益時，或者當對於所述功率斜坡步長和所述估計的路徑損耗，斜升到所述最大傳輸功率需要的次數小於Tx波束的數量時，所述控制器還被配置為對所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳選擇相同的Tx波束，並且增加用於所述PRACH傳輸的傳輸功率以經由所述無線收發器執行所述第一PRACH重傳。
  10. 一種PRACH傳輸或重傳期間波束選擇的方法，所述方法由無線連接到蜂窩站的UE執行，所述方法包括：發起與所述蜂窩站的隨機存取通道(RACH)過程；以及 在所述RACH過程期間根據以下至少一項選擇用於PRACH傳輸或第一PRACH重傳的Tx波束：波束對應能力，所述波束對應能力指示所述UE是否能夠確定Rx波束和所述UE的Tx波束之間的對應關係；下行鏈路參考信號的測量結果和用於測量的Rx波束；所述UE的Tx波束的數量；到所述蜂窩站的估計的路徑損耗；所述UE執行所述PRACH傳輸或所述第一PRACH重傳的最大傳輸功率；所述UE執行所述PRACH傳輸或所述第一PRACH重傳的功率斜坡步長；以及所選的Tx波束的增益。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的PRACH傳輸或重傳期間波束選擇的方法，還包括：當為所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳選擇相同的Tx波束時，利用傳輸功率執行所述PRACH傳輸；增加所述傳輸功率以執行所述第一PRACH重傳；以及回應於執行所述第一PRACH重傳，將功率斜坡計數器遞增1。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的PRACH傳輸或重傳期間波束選擇的方法，還包括：當為所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳選擇不同的Tx波束時， 利用傳輸功率在第一Tx波束上執行所述PRACH傳輸並在第二Tx波束上執行所述第一PRACH重傳；以及回應於執行所述第一PRACH重傳，不增加功率斜坡計數器。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的PRACH傳輸或重傳期間波束選擇的方法，還包括：當所述波束對應能力指示所述UE不能確定Rx波束與所述UE的Tx波束之間的對應關係時，選擇與所述第一Tx波束不同的所述第二Tx波束，其中所述第二Tx波束按照波束掃描的順序位於所述第一Tx波束之後，或者所述第二Tx波束是從所述UE的Tx波束中隨機選擇的。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的PRACH傳輸或重傳期間波束選擇的方法，還包括：當所述波束對應能力指示所述UE能夠確定Rx波束與所述UE的Tx波束之間的對應關係時，所述第二Tx波束是根據所述對應關係和所述下行鏈路參考信號的測量結果選擇的。
  15. 如申請專利範圍第10項所述的PRACH傳輸或重傳期間波束選擇的方法，還包括：當所述估計的路徑損耗大於預定閾值時，為所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳選擇相同的波束；增加用於所述PRACH傳輸的傳輸功率以執行所述第一PRACH重傳；為第二PRACH重傳選擇不同的波束；以及使用增加後的傳輸功率執行所述第二PRACH重傳。
  16. 如申請專利範圍第10項所述的PRACH傳輸或重傳期間波束選擇的方法，還包括：當所述估計的路徑損耗小於預定閾值時，為所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳選擇不同的波束；使用相同的傳輸功率執行所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳；為所述第一PRACH重傳和第二PRACH重傳選擇相同的波束；以及增加所述傳輸功率以執行所述第二PRACH重傳。
  17. 如申請專利範圍第10項所述的PRACH傳輸或重傳期間波束選擇的方法，還包括：當所述功率斜坡步長小於所述波束增益時，或者當對於所述功率斜坡步長和所述估計的路徑損耗，斜升到所述最大傳輸功率需要的次數大於Tx波束的數量時，或者當所述UE已達到所述最大傳輸功率時，為所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳選擇不同的Tx波束；以及使用相同的傳輸功率執行所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳。
  18. 如申請專利範圍第10項所述的PRACH傳輸或重傳期間波束選擇的方法，還包括：當所述功率斜坡步長大於所述波束增益時，或者當對於所述功率斜坡步長和所述估計的路徑損耗，斜升到所述最大 傳輸功率需要的次數小於Tx波束的數量時，為所述PRACH傳輸和所述第一PRACH重傳選擇相同的Tx波束；以及增加用於所述PRACH傳輸的傳輸功率以執行所述第一PRACH重傳。
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