TWI722409B - 波束成形隨機存取程序中之波束選擇以及資源配置 - Google Patents

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Abstract

提出了在以下場景下處理PRACH資源和波束選擇的解決方案。第一，CFRA程序被發起，但與CFRA資源相關聯的所有波束都低於RSRP閾值且不支持CBRA回退。UE通過選擇與專用PRACH資源相關聯的任何下行鏈路波束，然後選擇與所選中的下行鏈路波束相關聯的專用PRACH資源繼續執行CFRA；第二，CFRA程序被發起，但激活的UL BWP與激活的DL BWP不配對。在CFRA發起時，UE使用當前激活的UL和DL BWP來執行CFRA，並在CFRA資源相關聯的所有波束都低於RSRP閾值時切換至另一BWP對；第三，CBRA程序被發起，但激活的UL BWP未配置有PRACH資源。UE選擇特定的UL/DL BWP來執行CBRA程序。

Description

波束成形隨機存取程序中之波束選擇以及資源配置
所公開的實施例一般涉及無線網絡通訊，以及更特別地，涉及一種在具有波束成形的5G新無線電(new radio，NR)無線通訊系統中用於隨機存取通道(random-access channel，RACH)程序的波束選擇和資源配置。
第三代合作夥伴計劃(third generation partnership project，3GPP)和長期演進(Long-Term Evolution，LTE)行動電信系統提供高資料速率、更低時延和改進的系統性能。在3GPP LTE網絡中，演進的通用陸地無線電存取網絡(evolved universal terrestrial radio access network，E-UTRAN)包括多個基站(base station)，例如，與稱為用戶設備(user equipment，UE)的多個行動站通訊的演進節點B(eNB)。由於正交頻分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)對多徑衰落、更高頻譜效率和帶寬可擴展性的穩健性，其已經被選擇用於LTE下行鏈路(downlink，DL)無線電存取方案。通過基於各用戶的現有通道條件將系統帶寬的不同子帶(即，子載波組，表示為資源塊(resource block，RB))分配給各用戶來實現下行鏈路中的多路存取。在LTE網絡中，實體下行鏈路控制通道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)用於下行鏈路排程。實體下行鏈路共享通道(Physical Downlink Shared Channel，PDSCH)用於下行鏈路資料。類似地，實體上行鏈路控制通道(Physical Uplink Control Channel，PUCCH)用於承載(carry)上行鏈路控制資訊。實體上行鏈路共享通道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)用於上行鏈路資料。
除控制通道和資料通道之外，實體隨機存取通道(physical random-access channel，PRACH)用於無競爭(contention-free)隨機存取程序和基於競爭的(contention-based)隨機存取程序。對於無競爭RACH(CFRA)程序，網絡提供專用(dedicated)PRACH資源給UE，以發送前導碼(MSG1)。網絡在檢測到該專用PRACH資源上的前導碼時，網絡發送隨機存取響應(RAR，MSG2)。網絡知道是誰發送了前導碼(preamble)，因而沒有衝突。對於基於競爭的RACH(CBRA)程序，UE從公共(common)PRACH資源池隨機選擇要發送的前導碼。網絡在檢測到基於競爭的PRACH資源中的前導碼傳輸時，網絡發送RAR(MSG2)。然而，網絡不知道是哪個UE發送的該前導碼以及UE在MSG3中將UE ID發送到網絡。如果多個UE選擇相同的PRACH資源來發送MSG1或MSG3，則發生RACH衝突。如果MSG3被解碼，則網絡發送MSG4以將成功的RACH程序通知給UE。
行動運營商日益遭受的帶寬短缺促使對下一代5G寬帶蜂窩通訊網絡未充分利用的在30G和300GHz附近的毫米波(Millimeter Wave，mmWave)頻譜的探索。mmWave頻帶的可用頻譜是傳統蜂窩系統的兩百倍。mmWave無線網絡使用窄波束定向通訊，可支持數千兆位資料速率。mmWave頻譜未充分利用的帶寬具有從1mm至100mm的波長範圍。mmWave頻譜非常小的波長使得大量小型化天線能夠放置在小區域中。這種小型化天線系統能夠通過電可控陣列產生定向傳輸來提供高波束成形增益。
5G新無線電(NR)波束成形無線系統在不同的下行鏈路波束和上 行鏈路波束上支持RACH程序。RACH程序可以包括若干前導碼傳輸試驗(trial)。例如，無線電資源控制(radio resource control，RRC)配置參數preambleTransMax。如果為UE分配了專用PRACH資源，則UE為preambleTransMax試驗執行CFRA；否則，UE為preambleTransMax試驗執行CBRA。在NR中，如果支持CBRA回退(fall back)，則RACH程序包括CFRA試驗和CBRA試驗這兩者，即交錯的CFRA和CBRA傳輸。但是，某些情況下不支持CBRA回退。
此外，為了節省功率，NR引入了帶寬分片(bandwidth part，BWP)的概念，其由頻域中連續範圍的實體資源塊(physical resource block，PRB)組成，且其占用的帶寬是相關載波的帶寬的子集。也就是說，載波中BWP的帶寬是載波帶寬的子集，其中，載波帶寬被劃分為具有較小帶寬的多個連續頻帶。UE可以被網絡配置具有若干上行鏈路BWP和下行鏈路BWP，以及，UE需要同時監測至多一個上行鏈路BWP和下行鏈路BWP。正被UE使用/監測的下行鏈路BWP和上行鏈路BWP稱為激活的(active)BWP，例如，分別稱為激活的下行鏈路BWP和激活的上行鏈路BWP。因此，由於UE只需要監測激活的BWP的較小頻率範圍，而不是監測整個載波帶寬，從而用於監測下行鏈路的功耗能夠被降低。每個上行鏈路帶寬分片和下行鏈路帶寬分片具有它們自己的標識符，即BWP ID。在FDD系統(即，成對的頻譜系統)中，UE可以在具有不同BWP ID的激活的下行鏈路BWP和激活的上行鏈路BWP(例如，使用UL BWP # 1和DL BWP2)中操作；而對於TDD系統(即，不成對的頻譜系統)，UE總是在具有相同BWP ID的上行鏈路BWP和下行鏈路BWP上操作。每個上行鏈路BWP可以可選地配置有PRACH資源。如果未配置有PRACH資源，則UE不能夠在此上行鏈路BWP上發送隨機存取前導碼及執行隨機存取程序。
當CFRA資源非理想且不支持CBRA回退時，當CFRA資源非理 想且激活的上行鏈路BWP與下行鏈路BWP不配對(即具有相同的BWP ID)時，以及，當CBRA被啟動但激活的UL BWP未配置有PRACH資源時，需尋求解決方案來處理PRACH資源和波束選擇。
提出了在以下場景處理PRACH資源和波束選擇的解決方案。第一，CFRA程序被啟動，但與CFRA資源相關聯的所有波束都低於RSRP閾值且不支持CBRA回退。UE通過選擇與專用PRACH資源相關聯的任意下行鏈路波束，然後選擇與所選中的下行鏈路波束相關聯的專用PRACH資源來繼續執行CFRA；第二，CFRA程序被啟動，但激活的UL BWP與激活的DL BWP不配對。在啟動CFRA時，UE使用當前激活的UL和DL BWP來執行CFRA，並在CFRA資源相關聯的所有波束都低於RSRP閾值時切換至另一BWP對；第三，CBRA程序被啟動但激活的UL BWP未配置有PRACH資源。UE選擇特定的(special)UL/DL BWP來執行CBRA程序。
在一實施例中，UE在波束成形無線通訊網絡中接收從基站發送過來的控制資訊。UE發起隨機存取通道程序，其中，與一組下行鏈路波束相關聯的專用實體隨機存取通道(PRACH)資源時基於該控制資訊配置的。UE確定出該專用PRACH資源相關聯的該組下行鏈路波束中的每一個的信號質量(signal quality)低於預定閾值。UE通過首先從與該專用PRACH資源相關聯的該組下行鏈路波束中選擇下行鏈路波束，然後選擇與所選中的下行鏈路波束相關聯的PRACH資源來執行無競爭隨機存取(CFRA)程序。
在另一實施例中，UE在波束成形無線通訊網絡中發起無競爭隨機 存取(CFRA)程序。UE配置有載波帶寬中的多個上行鏈路和下行鏈路帶寬分片(BWP)。UE監測激活的上行鏈路BWP和激活的下行鏈路BWP。激活的上行鏈路BWP具有已配置的專用實體隨機存取通道(PRACH)資源，以及，激活的下行鏈路BWP不與激活的上行鏈路BWP配對。UE在該激活的上行鏈路BWP和該激活的下行鏈路BWP上執行CFRA程序。在確定出該專用PRACH資源變得不可用(unavailable)時，UE切換到BWP對以執行基於競爭的RACH(CBRA)程序。
在又一實施例中，UE在波束成形無線通訊網絡中操作在激活的上行鏈路帶寬分片(BWP)和激活的下行鏈路BWP中。網絡配置UE在載波中具有多個BWP。UE發起基於競爭的隨機存取通道(CBRA)程序。但是，激活的上行鏈路BWP未配置有實體隨機存取通道(PRACH)資源。然後，UE選擇特定的上行鏈路BWP和下行鏈路BWP，其中，該上行鏈路BWP配置有PRACH資源，且該下行鏈路BWP與所選擇的用於RACH程序的上行鏈路BWP配對。UE在該專用的上行鏈路BWP和下行鏈路BWP上執行CBRA程序。
在下面的詳細描述中描述其它實施例和優點。本發明內容並非旨在限定本發明。本發明由申請專利範圍限定。
100:波束成形無線通訊系統
101:基站(BS)
102:用戶設備(UE)
110:小區
201、211:無線裝置
202、212:記憶體
203、213:處理器
204:排程器
205:編碼器
206、216:收發器
207、208、217、218:天線
209、219:波束成形電路
210、220:程式
221、231:配置電路
214:PRACH電路
215:解碼器
301、501、601、701:gNB
302、502、602、702:UE
311、321、331、341、351、361:步驟
410、420:指示標號
511、521、531、541、611、621、631、641、651:步驟
711、721、731、741、801、802、803、804:步驟
901、902、903、904、1001、1002、1003、1004:步驟
第1圖根據新穎方面示出了支持無競爭RACH(CFRA)和基於競爭的RACH(CBRA)程序的波束成形無線通訊系統。
第2圖是根據新穎方面的無線發送裝置和接收裝置的簡化框圖。
第3圖示出了基站和用戶設備之間在波束成形無線系統中執行CFRA和CBRA的序列流程圖。
第4圖示出了在波束成形無線系統中支持CFRA和CBRA以及帶寬分片(BWP)操作的示例。
第5圖根據一新穎方面示出了用於波束成形隨機存取的PRACH資源和波束選擇的第一實施例。
第6圖根據一新穎方面示出了用於波束成形隨機存取的PRACH資源和波束選擇的第二實施例。
第7圖根據一新穎方面示出了用於波束成形隨機存取的PRACH資源和波束選擇的第三實施例。
第8圖是根據一新穎方面在波束成形無線通訊系統中不支持CBRA回退時用於CFRA的PRACH資源和波束選擇的方法的流程圖。
第9圖是根據一新穎方面在波束成形無線通訊系統中UL BWP與DL BWP不配對時用於CFRA的PRACH資源和波束選擇的方法的流程圖。
第10圖是根據一新穎方面在波束成形無線通訊系統中當激活的UL BWP不具有被配置的PRACH資源時執行CBRA的方法的流程圖。
現在將詳細參考本發明的一些實施例，其示例在附圖中示出。
第1圖根據新穎方面示出了支持無競爭RACH(CFRA)和基於競爭的RACH(CBRA)程序這兩者的波束成形無線通訊系統100。波束成形mmWave行動通訊網絡100包括基站(base station，BS)101和用戶設備(user equipment，UE)102。mmWave蜂窩網絡使用窄波束的定向通訊且能夠支持數千兆位資料速率。定向通訊通過數位和/或類比波束成形來實現，其中，多個天線元件被應用有多組波束成形權重，以形成多個波束。在第1圖的示例中，BS 101在方向上配置有多個小區，並且每個小區被一組粗略的TX/RX控制波束覆蓋。例如，小區110被一組八個下行鏈路(DL)控制波束CB1至CB8覆蓋。DL波束CB1-CB8的集合覆蓋小區110的整個服務區域。每個DL波束發送一組已知的參考信號，用於初始時頻同步，發送參考信號的控制波束的識別，以及發送參考信號的控制波束的無線電通道質量的測量。在NR系統中，每個DL波束用於發送相應的系統同步塊(system synchronization block，SSB)或相應的通道狀態資訊參考信號(channel state information reference signal，CSI-RS)。
當存在要從eNodeB發送到UE的下行鏈路分組(packet)時，每個UE獲得下行鏈路指配(assignment)，例如，實體下行鏈路共享通道(PDSCH)中的一組無線電資源。當UE需要在上行鏈路中向eNodeB發送分組時，UE從eNodeB獲得授權，該授權分配由一組上行鏈路無線電資源組成的實體上行鏈路共享通道(PUSCH)。UE從專門針對該UE的實體下行鏈路控制通道(PDCCH)獲得下行鏈路或上行鏈路排程資訊。另外，廣播控制資訊也在PDCCH中被發送至小區中的所有UE。由PDCCH承載的下行鏈路或上行鏈路排程資訊以及廣播控制資訊被稱為下行鏈路控制資訊(downlink control information，DCI)。如果UE具有資料或RRC信令，則包括HARQ ACK/NACK、CQI、MIMO反饋、排程請求的上行鏈路控制資訊(uplink control information，UCI)由實體上行鏈路控制通道(PUCCH)或PUSCH承載。此外，UE使用實體隨機存取通道(PRACH)來與基站建立連接。在NR系統中，PRACH資源包括預先定義的 (pre-defined)PRACH前導碼和預先分配的資源塊，這些均與相應的DL波束相關聯。
在基於下行鏈路DL的波束管理中，BS側為UE提供了測量BS TX波束CB1-CB8和UE RX波束1-8的不同組合的波束形成通道的機會。例如，BS 101利用在各個BS TX波束上承載的參考信號(reference signal，RS)執行週期性波束掃描。UE 102通過使用不同的UE RX波束1-8來測量波束成形通道狀態，並將測量結果報告給BS。對於RACH程序，PRACH資源和DL波束之間存在關聯。通過UE測量，一些DL波束具有較低的(lower)參考信號接收功率(reference signal received power，RSRP)，而一些DL波束具有較高的(higher)RSRP。UE可以從高於(above)預定RSRP閾值的DL波束相關聯的PRACH中選擇一個PRACH來發送前導碼。換句話說，UE使用所選中的PRACH資源來隱式地(implicitly)告訴gNB哪個DL波束具有到UE更好的RSRP。網絡在檢測到前導碼時，可以相應地確定DL波束來發送隨機存取響應，即網絡選擇與檢測到前導碼上的PRACH資源相關聯的DL波束。因此，在UE成功接收到RAR之後，UE知道能夠用於與gNB通訊的UL波束和DL波束。
5G新無線電(NR)波束成形無線系統支持在不同下行鏈路波束和上行鏈路波束上的RACH程序。RACH程序可以包括若干前導碼傳輸試驗。(trial)。例如，無線電資源控制(radio resource control，RRC)配置參數preambleTransMax。如果為UE分配了專用(dedicated)PRACH資源，則UE針對preambleTransMax試驗執行無競爭隨機存取(CFRA)；否則，如果為UE分配的是公共(common)PRACH資源，則UE針對preambleTransMax試驗執行基於競爭的隨機存取(CBRA)。在NR中，如果支持CBRA回退，則RACH 程序可包括CFRA和CBRA試驗，即交錯的CFRA和CBRA傳輸。但是，在某些情況下CBRA回退不被支持。
此外，為了節省功率，NR引入了帶寬分片(BWP)的概念，其在頻域中由連續範圍的實體資源塊(PRB)組成，且其占用的帶寬是相關載波的帶寬的子集。即，在載波中BWP的帶寬是載波帶寬的子集。網絡能夠給UE配置若干上行鏈路BWP和下行鏈路BWP，以及，UE需要同時監測至多一個上行鏈路BWP和下行鏈路BWP。正被UE使用/監測的下行鏈路BWP和上行鏈路BWP分別稱為激活的(active)BWP，例如，激活的下行鏈路BWP和激活的上行鏈路BWP。因此，由於UE只需要監測激活的BWP的較小頻率範圍，而不是監測整個載波帶寬，從而可以降低監測下行鏈路的功率損耗。每個上行鏈路帶寬分片和下行鏈路帶寬分片都有自己的標識，即BWP ID。在FDD系統(即配對的頻譜系統)中，UE能在具有不同BWP ID(例如，使用UL BWP # 1和DL BWP 2)的激活的下行鏈路BWP和激活的上行鏈路BWP中操作；而對於TDD系統(即，不成對的頻譜系統)，UE總是在具有相同BWP ID的上行鏈路BWP和下行鏈路BWP上操作。每個上行鏈路BWP能可選地配置有PRACH資源。如果未配置有PRACH資源，則UE不能在該上行鏈路BWP上發送隨機存取前導碼並執行隨機存取程序。
根據一新穎方面，提出了在以下場景下處理PRACH資源和波束選擇的解決方案。第一，CFRA程序被啟動，但是與CFRA資源相關聯的所有波束均低於RSRP閾值，且CBRA回退不被支持或者未被配置在激活的UL BWP上；第二，CFRA程序被啟動，但是激活的UL BWP與激活的DL BWP不配對，且與CFRA資源相關聯的所有波束均低於RSRP閾值；第三，CBRA程序被啟 動，但是激活的上行鏈路BWP未配置有用於已被啟動的CBRA程序的PRACH資源。
第2圖是根據新穎方面的無線裝置201和211的簡化框圖。對於無線裝置201(例如，發送裝置)，天線207和208發送并接收無線電信號。RF收發器模組206與天線耦合，接收來自天線的RF信號，將RF信號轉換為基帶信號並將基帶信號發送至處理器203。RF收發器206還對從處理器接收到的基帶信號進行轉換，將它們轉換成RF信號，並發送出去給天線207和208。處理器203處理接收到的基帶信號並調用不同的功能模組和電路來執行無線裝置201中的特徵。記憶體(memory)202存儲程式指令和資料210以控制裝置201的操作。
類似地，對於無線裝置211(例如，接收裝置)，天線217和218發送并接收RF信號。RF收發器模組216與天線耦合，接收來自天線的RF信號，將它們轉換為基帶信號並將基帶信號發送至處理器213。RF收發器216還轉換從處理器接收到的基帶信號，將它們轉換成RF信號，並發送出去給天線217和218。處理器213處理接收到的基帶信號並調用不同的功能模組和電路來執行無線裝置211中的特徵。記憶體212存儲程序指令和資料220以控制無線裝置211的操作。
無線裝置201和211還包括若干功能模組和電路，其可以被實現和配置為執行本發明的實施例。在第2圖的示例中，無線裝置201是發送裝置，其包括編碼器(encoder)205、排程器(scheduler)204、波束成形電路209和配置電路221。無線裝置211是接收裝置，包括解碼器(decoder)215、PRACH電路214、波束成形電路219和配置電路231。請注意，無線裝置可以是發送裝 置和接收裝置。基站和用戶設備均可以是發送裝置和/或接收裝置。可以通過軟體、固體、硬體及其任何組合來實現和配置不同的功能模組和電路。當由處理器203和213執行時(例如，通過執行程式代碼210和220)，功能模組和電路允許發送裝置201和接收裝置211相應地執行本發明的實施例。
在一個示例中，基站201經由配置電路221為UE配置無線電資源(PRACH)，經由排程器204為UE排程下行鏈路和上行鏈路傳輸，經由編碼器205對要發送的資料包(data packet)進行編碼，以及，在經由波束成形電路209應用波束成形權重的各種控制波束上發送無線電信號。UE 211經由配置電路231獲得被分配的用於PRACH的無線電資源，經由解碼器215接收并解碼下行鏈路資料包，以及，經由PRACH電路214在經由波束成形電路219所選中的UL波束上的PRACH資源上發送隨機存取前導碼。在某些情況下，CFRA程序被啟動，但CBRA回退不被支持或UL BWP未配置有CBRA PRACH資源，或UL BWP不與DL BWP配對，或者，CBRA程序被啟動但UL BWP不具有被配置的PRACH。在一新穎方面，PRACH處理電路214在上述場景下為CFRA或CBRA程序選擇PRACH資源和相應的波束選擇。
第3圖示出了基站和用戶設備之間用於在波束成形無線系統中執行CFRA和CBRA的序列流程。在步驟311中，gNB 301通過相應的DL波束向UE 302發送SS塊(SSB)系統資訊(SI)和CSI-RS參考信號。該DL波束與PRACH資源關聯，例如PRACH前導碼和資源塊。在步驟321中，UE 302為RACH程序做準備：確定CFRA或CBRA程序並確定PRACH資源和UL/DL波束選擇。對於CFRA程序，在步驟331中，UE 302使用UE特定的PRACH資源(UE-specific PRACH resources)之一將PRACH前導碼(MSG1)發送至 gNB 301，該UE特定的PRACH資源中的每一個與特定的DL波束相關聯。在選擇PRACH資源之後，UE在所選擇的PRACH和特定的UL波束(UL方向)上發送前導碼，其中，該特定的UL波束是由UE自身選擇的。如果UE在前導碼傳輸中失敗，則對於接下來的前導碼重傳，UE可以選擇相同或不同DL波束所關聯的新的PRACH，然後使用不同的UL波束(UL方向)在PRACH中發送前導碼。在步驟341中，在接收到PRACH前導碼時，gNB 301使用DL波束將隨機存取響應(RAR，MSG2)發送回UE 302。基於在其上檢測到PRACH前導碼傳輸的PRACH資源，以及，PRACH資源和DL波束之間的關聯，能夠獲得用於MSG2的DL TX波束。對於CFRA，RACH程序完成，因為網絡知道是誰發送了前導碼，即只有配置有專用PRACH的UE才會在此PRACH上發送前導碼。
對於CBRA程序，UE 302繼續步驟351，並使用選擇的UL波束將具有UE標識的上行鏈路請求(MSG3)發送至gNB 301。在步驟361中，gNB 301將作為響應MSG3的消息(即MSG4)發送至UE 302，以進行競爭解決，並完成CBRA RACH程序。CFRA或CBRA RACH程序可以包括若干前導碼傳輸試驗。例如，RRC信令配置參數preambleTransMax。在步驟321中，UE 302基於不同的網絡場景和情況來決定啟動CFRA還是CBRA。
第4圖示出了在波束成形無線系統中支持CFRA和CBRA以及帶寬分片(BWP)操作的示例。在NR波束成形系統中，PRACH資源和DL波束(SSB或CSI-RS)之間存在關聯。如第4圖所示，CFRA PRACH 1與DL波束1相關聯，CFRA PRACH 2與DL波束2相關聯，CBRA PRACH 3與DL波束3相關聯，以及，CBRA PRACH 4與DL波束4相關聯。為具有良好的通訊，UE 將在高質量(高RSRP)DL波束相關聯的PRACH上發送前導碼。以這種方式，網絡在檢測到前導碼時，網絡將在該PRACH資源相關聯的DL波束上發送RAR，以及，UE能夠成功地接收RAR，因為網絡發送RAR至UE的DL波束具有高RSRP。在CFRA中，如果UE發現用於CFRA的所有的專用PRACH資源都與低於RSRP閾值的波束相關聯，則如果UE仍然在這些專用的CFRA資源上發送前導碼，網絡在不好的(bad)RSRP DL波束上發送RAR，以及，RACH因此失敗。
CBRA回退意味著當所有的DL波束都低於RSRP閾值時，允許UE在來自基於競爭的PRACH資源池的PRACH資源上發送前導碼，而不是總是從專用PRACH資源中選擇PRACH資源(410)。此外，如果UE執行CBRA回退並使用基於競爭的PRACH資源用於前導碼重傳，以及，在用於前導碼重傳的PRACH重選期間，如果UE發現在通道變化期間與任意專用PRACH資源相關聯的一個或多個DL波束重新變得具有高於RSRP閾值的更好的RSRP，則UE應當從CBRA轉回CFRA，並再次執行CFRA(即通過使用專用PRACH資源執行CFRA)。因此，如果支持CBRA回退，則RACH程序可以在CFRA和CBRA之間切換，進而包括CFRA和CBRA試驗，即交錯的CFRA和CBRA傳輸。請注意，當發生CBRA回退時，RACH程序正在進行且前導碼傳輸計數器繼續，以及，唯一的區別是UE在4步RACH程序中轉向已使用的基於競爭的公共PRACH資源。換句話說，CFRA和CBRA都屬於相同RACH程序的一部分。但是，在RACH程序的每個場景中都不支持CBRA。
為了節省功率，NR引入了BWP(帶寬分片)的概念。帶寬分片是其帶寬小於載波帶寬的連續頻帶。UE可以被配置為監測更小的帶寬以降低功 耗。UE可被配置具有至多4個UL BWP和4個DL BWP。UE需要一次監測一個UL BWP和DL BWP。例如，如第4圖所示，UE被操作為監測UL BWP 1和DL BWP 2。在CBRA RACH程序期間，網絡在UL BWP 1上接收到前導碼時，由於網絡不知道是哪個UE發送了該前導碼(即，前導碼僅僅是實體序列且不攜帶UE ID)，因此網絡無法確定應該在哪個DL BWP上如何發送RAR，即其是DL BWP2。除此問題外，激活的UL BWP可能不支持CBRA回退且可能不具有被配置的PRACH。因此可能需要切換該激活的BWP(420)。
第5圖根據一新穎方面示出了用於波束成形隨機存取的PRACH資源和波束選擇的第一實施例。在步驟511中，gNB 501或UE 502啟動(initiate)用於隨機存取的CFRA程序。在步驟521中，UE 502發現CBRA回退不被支持。在不同的情況下，這可能發生。第一，網絡在SPCELL或SCELL上發起的CFRA程序(即，PDCCH命令觸發的CFRA)不支持CBRA回退。第二，UE發起的用於基於MSG1的SI(系統資訊)請求的CFRA程序不支持CBRA回退。這是因為在為支持基於MSG1的請求的每個SI消息配置的每個SSB上已經存在專用PRACH資源。第三，UE 502當前監測激活的上行鏈路BWP，其不具有被配置的基於競爭的PRACH資源。另外，UE 502檢測到與CFRA資源相關聯的所有波束都低於預先定義的RSRP閾值。在步驟531中，儘管每個專用PRACH資源都與低於RSRP閾值的下行鏈路波束相關聯，UE 502仍選擇與任意下行鏈路波束相關聯的專用PRACH資源。基於其RSRP級別(level)來選擇下行鏈路波束，例如，為PRACH傳輸選擇的下行鏈路波束是在所有那些與一些專用PRACH相關聯且低於RSRP閾值的下行鏈路波束中具有相對較高的RSRP的波束。在步驟541中，UE繼續使用所選中的專用PRACH資源和下行鏈路波束執 行CFRA程序，而不嘗試CBRA回退。
除了從如上所示的從低於RSRP閾值的那些DL波束中選擇一個DL波束之外，還存在一些其它替代方案。例如，當UE檢測到與專用PRACH資源相關聯的所有DL波束都低於RSRP閾值時，UE停止RACH程序，並且可選地向上層指示隨機存取問題，或者等待來自網絡的處理。原因是：因為所有的DL波束都低於RSRP閾值，因此即使網絡能夠檢測到UE發送的前導碼，UE也不能通過這些低RSRP DL波束中的一個成功地接收隨機存取響應。因此，為了避免功率浪費，當與專用PRACH資源相關聯的所有DL波束都低於RSRP閾值時，UE應當停止RACH程序。又一替代方案是當與專用PRACH資源相關聯的所有DL波束都低於RSRP閾值時，UE停止正在進行的CFRA，並觸發另一基於競爭的RACH程序。理由是：由於不允許CBRA回退，因此，UE忽略被配置的專用PRACH資源，即通過重新發起新的CBRA程序，UE可具有將要被選擇的高RSRP波束，其與網絡配置的任何專用PRACH無關。
第6圖根據一新穎方面示出了用於波束成形隨機存取的PRACH資源和波束選擇的第二實施例。在步驟611中，gNB 601或UE 602啟動用於隨機存取的CFRA程序。UE 602監測激活的UL BWP和DL BWP以降低功率。在步驟621中，UE 602發現儘管當前激活的上行鏈路BWP具有被配置的基於競爭的PRACH資源，但是激活的下行鏈路BWP與具有相同BWP ID的上行鏈路BWP不配對。因此，如果CBRA回退是必要的，則UE 602將不能在當前激活的UL和DL BWP上執行CBRA程序。在步驟631中，UE 602在當前激活的UL和DL BWP上繼續CFRA程序。在步驟641中，UE 602檢測到與CFRA資源相關聯的所有波束都低於預先定義的RSRP閾值。在步驟651中，UE 602切 換到另一被配置的BWP對以執行用於CBRA回退的CBRA程序。請注意，在本實施例中，UE 602在步驟621之後不切換到另一BWP對。相反，UE 602在步驟631中繼續CFRA程序，並且僅在CFRA資源相關聯的所有波束都低於預定義的RSRP閾值時(步驟641之後)才切換到另一BWP對。
第7圖根據一新穎方面示出了用於波束成形隨機存取的PRACH資源和波束選擇的第三實施例。在步驟711中，gNB 701或UE 702發起用於隨機存取的CBRA程序。UE 702監測激活的UL BWP和DL BWP以降低功率。在步驟721中，UE 702發現當前激活的UL BWP不具有被配置的PRACH資源。因此，UE 702將不能在當前激活的UL BWP上執行CBRA程序。在步驟731中，UE 702切換至支持CBRA的特定的UL BWP和DL BWP。在一示例中，如網絡所配置的，該特定的UL BWP和DL BWP構成具有相同BWP ID的特定BWP對。在另一示例中，如網絡所配置的，該特定的UL BWP和DL BWP構成具有相同BWP ID的BWP對之一，以及，該特定BWP對是UE功率效率最高的。在步驟741中，UE 702在該特定的UL BWP和DL BWP上執行CBRA。
第8圖是根據一新穎方面在波束成形無線通訊系統中不支持CBRA回退時用於CFRA的PRACH資源和波束選擇的方法的流程圖。在步驟801中，UE在波束成形無線通訊網絡中接收基站發送過來的控制資訊。在步驟802中，UE啟動隨機存取通道程序，其中，與一組下行鏈路波束相關聯的專用實體隨機存取通道(PRACH)資源是基於該控制資訊配置的。在步驟803中，UE確定出與該專用PRACH資源相關聯的該組下行鏈路波束中的每一個的信號質量均低於預定閾值。在步驟804中，UE通過首先從與該專用PRACH資源相關聯的該組下行鏈路波束中選擇下行鏈路波束，然後選擇與所選中的下行鏈路 波束相關聯的PRACH資源來執行無競爭隨機存取(CFRA)程序。
第9圖是根據一新穎方面在波束成形無線通訊系統中當UL BWP與DL BWP不配對時用於CFRA的PRACH資源和波束選擇的方法的流程圖。在步驟901中，UE在波束成形無線通訊網絡中啟動無競爭隨機存取(CFRA)程序。UE配置有載波帶寬中的多個上行鏈路和下行鏈路帶寬分片(BWP)。在步驟902中，UE監測激活的上行鏈路BWP和激活的下行鏈路BWP。該激活的上行鏈路BWP具有被配置的專用實體隨機存取通道(PRACH)資源，以及，該激活的下行鏈路BWP與該激活的上行鏈路BWP不配對。在步驟903中，UE在該激活的上行鏈路BWP和該激活的下行鏈路BWP上執行CFRA程序。在步驟904中，UE在確定出該專用PRACH資源變得不可用時切換至BWP對以執行基於競爭的RACH(CBRA)程序。
第10圖是根據一新穎方面在波束成形無線通訊系統中當激活的UL BWP不具有被配置的PRACH資源時執行CBRA的方法的流程圖。在步驟1001中，UE于波束成形無線通訊網絡中在激活的上行鏈路帶寬分片(BWP)和激活的下行鏈路BWP中操作。UE配置有載波中的多個帶寬分片(BWP)。在步驟1002中，UE啟動基於競爭的隨機存取通道(CBRA)程序。該激活的上行鏈路BWP未配置有實體隨機存取通道(PRACH)資源。在步驟1003中，UE選擇特定的上行鏈路BWP和下行鏈路BWP，其中的上行鏈路帶寬分片配置有PRACH資源，以及，該下行鏈路BWP與上行鏈路帶寬分片配對，即具有相同的BWP ID。在步驟1004中，UE在該特定的上行鏈路BWP和下行鏈路BWP上執行CBRA程序。
儘管已經結合用於指導目的的某些特定實施例描述了本發明，但 是本發明不限於此。因此，在不脫離申請專利範圍中闡述的本發明的範圍的情況下，可以對所描述的實施例的各種特徵進行各種修改、改編和組合。
801、802、803、804‧‧‧步驟

Claims (13)

  1. 一種用於隨機存取程序之方法，包括：用戶設備(UE)在波束成形無線通訊網絡中接收基站發送過來的控制資訊；啟動隨機存取程序，其中，與一組下行鏈路波束相關聯的專用實體隨機存取通道(PRACH)資源係該網絡基於該控制資訊配置的；確定出與該專用PRACH資源相關聯的該組下行鏈路波束中的每一個的信號質量均低於預定閾值；以及，通過首先從與該專用PRACH資源相關聯的該組下行鏈路波束中選擇下行鏈路波束，然後選擇與所選中的下行鏈路波束相關聯的PRACH資源來執行無競爭隨機存取(CFRA)程序，而不嘗試CBRA回退。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該UE在確定出基於競爭的RACH(CBRA)程序不可用時繼續該CFRA程序。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述的方法，其中，該CFRA程序是該網絡發起的，以及，該CFRA程序不支持CBRA回退。
  4. 根據申請專利範圍第2項所述的方法，其中，該CFRA程序是該UE為了獲得來自該網絡的系統資訊而發起的。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的方法，其中，該UE配置有載波帶寬中的多個帶寬分片(BWP)，以及，該UE在激活的上行鏈路BWP和激活的下行鏈路BWP對上操作。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述的方法，其中，該上行鏈路BWP不具有被配置的基於競爭的PRACH資源，以及，該UE在該激活的上行鏈路BWP和該激活的下行鏈路BWP上執行該CFRA程序。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述的方法，其中，該UE不切換至另一BWP對去執行基於競爭的隨機存取(CBRA)程序。
  8. 一種用於隨機存取程序之方法，包括：用戶設備(UE)在波束成形無線通訊網絡中啟動無競爭隨機存取(CFRA)程序，其中，該UE配置有載波帶寬中的多個上行鏈路及下行鏈路帶寬分片(BWP)；監測激活的上行鏈路BWP和激活的下行鏈路BWP，其中，該激活的上行鏈路BWP具有被配置的專用實體隨機存取通道(PRACH)資源，以及，該激活的下行鏈路BWP與該激活的上行鏈路BWP不配對；若確定出該專用PRACH資源可用，則在該激活的上行鏈路BWP和該激活的下行鏈路BWP上執行CFRA程序；以及，若確定出該專用PRACH資源變得不可用，則切換至BWP對以執行基於競爭的隨機存取(CBRA)程序。
  9. 根據申請專利範圍第8項所述的方法，其中，該BWP對包括被配置為具有相同BWP ID的新的上行鏈路BWP和新的下行鏈路BWP。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述的方法，其中，該新的上行鏈路BWP與該激活的上行鏈路BWP相同，以及，該新的下行鏈路BWP與該激活的上行鏈路BWP具有相同的BWP ID。
  11. 根據申請專利範圍第9項所述的方法，其中，該BWP對選自該網絡提供的被配置的BWP對中的其中一個。
  12. 根據申請專利範圍第8項所述的方法，其中，當與該專用PRACH資源相關聯的一組下行鏈路波束具有低於預定閾值的信號質量時，該專用PRACH資源不可用。
  13. 根據申請專利範圍第8項所述的方法，該CBRA程序和該CFRA程序屬於相同的RACH程序。
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