多波束上行链路随机接入信道消息的制作方法
交叉引用
本专利申请要求享受以下申请的权益：由wilson等人于2018年7月19日提交的、名称为“multiple-beamuplinkrandomaccesschannelmessages”的美国专利申请no.16/040,208；以及由wilson等人于2017年7月21日提交的、名称为“multiple-beamuplinkrandomaccesschannelmessages”的美国临时专利申请no.62/535,804；上述两个申请中的每一个申请被转让给本申请的受让人。
概括而言，下文涉及无线通信，并且更具体地，下文涉及多波束上行链路随机接入信道(rach)消息。
背景技术：
无线通信系统被广泛地部署以提供诸如语音、视频、分组数据、消息传送、广播等各种类型的通信内容。这些系统能够通过共享可用的系统资源(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第四代(4g)系统(例如，长期演进(lte)系统或改进的lte(lte-a)系统)和第五代(5g)系统(其可以被称为新无线电(nr)系统)。这些系统可以采用诸如以下各项的技术：码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、频分多址(fdma)、正交频分多址(ofdma)或者离散傅里叶变换扩频ofdm(dft-s-ofdm)。无线多址通信系统可以包括多个基站或网络接入节点，每个基站或网络接入节点同时支持针对多个通信设备(其可以另外被称为用户设备(ue))的通信。
在一些无线系统中，基站和ue可以使用定向传输(例如，接收波束和/或发射波束)进行通信，其中可以使用一个或多个天线阵列来应用波束成形技术以在不同方向上生成波束。例如，基站可以在特定方向上使用下行链路发射波束向ue发送下行链路通信(例如，同步信号、控制、数据等)，并且ue可以继而在下行链路接收波束上接收下行链路通信。然后，ue可以使用对应的上行链路发射波束在上行链路上进行发送。在一些情况下，ue可以利用多个上行链路波束上的同时(或接近同时)传输。这样的多波束传输技术可以与稳健的通信和覆盖增强相关联。因此，可能期望针对ue和基站之间的通信(例如在对小区的初始接入期间)尽早实现多波束操作。
技术实现要素：
所描述的技术涉及支持多波束上行链路随机接入信道(rach)消息的改进的方法、系统、设备或装置。概括而言，所描述的技术提供在多个波束上的rach传输，包括将多个波束用于上行链路第三rach传输。例如，用户设备(ue)可以在第一rach传输中向基站发送随机接入前导码，并且基站可以在第二rach传输中利用随机接入响应进行响应。第二rach传输可以包括用于ue将多个发射波束用于后续rach传输的指示。例如，基站可以基于从ue接收到第一rach传输来识别ue可以用于第三rach传输的两个或更多个波束。基站还可以指示与两个或更多个波束中的每个波束相关联的波束索引和/或时频资源。使用从基站接收到的指示，ue可以在将第三rach传输发送到基站时继续使用所指示的两个或更多个波束。在从ue接收到第三rach传输时，基站可以利用第四rach传输进行响应，第四rach传输可以进一步包括向ue的指示，以使用一个或多个波束来发送确认(或组确认)。
描述了一种无线通信的方法。所述方法可以包括：向基站发送第一rach传输；从所述基站接收响应于所述第一rach传输的第二rach传输，所述第二rach传输包括对供ue用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示；以及使用所指示的两个或更多个发射波束来向所述基站发送所述第三rach传输。
描述了一种用于无线通信的装置。所述装置可以包括：用于向基站发送第一rach传输的单元；用于从所述基站接收响应于所述第一rach传输的第二rach传输的单元，所述第二rach传输包括对供ue用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示；以及用于使用所指示的两个或更多个发射波束来向所述基站发送所述第三rach传输的单元。
描述了另一种用于无线通信的装置。所述装置可以包括：处理器、与所述处理器进行电子通信的存储器、以及在所述存储器中存储的指令。所述指令可以可操作为使得所述处理器进行以下操作：向基站发送第一rach传输；从所述基站接收响应于所述第一rach传输的第二rach传输，所述第二rach传输包括对供ue用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示；以及使用所指示的两个或更多个发射波束来向所述基站发送所述第三rach传输。
描述了一种用于无线通信的非暂时性计算机可读介质。所述非暂时性计算机可读介质可以包括可操作为使得处理器进行以下操作的指令：向基站发送第一rach传输；从所述基站接收响应于所述第一rach传输的第二rach传输，所述第二rach传输包括对供ue用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示；以及使用所指示的两个或更多个发射波束来向所述基站发送所述第三rach传输。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：识别由所述ue用来从所述基站接收同步信号的接收波束。上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：基于所识别的接收波束来确定所述两个或更多个发射波束。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：与所述第三rach传输一起发送波束报告，所述波束报告可以是基于由所述ue接收的同步信号、或由所述ue接收的参考信号、或其组合的。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：基于从所述基站接收的所述第二rach传输，来识别供所述ue用来接收第四rach传输的监测模式。在上述方法、装置和非暂时性计算机可读介质的一些示例中，所述监测模式可以标识供所述ue用来接收所述第四rach传输的波束。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：从所述基站接收响应于所述第三rach传输的第四rach传输，所述第四rach传输包括关于所述ue可能将使用一个或多个发射波束向所述基站发送确认的指示。
在上述方法、装置和非暂时性计算机可读介质的一些示例中，关于所述ue将向所述基站发送所述确认的所述指示可以标识一个或多个发射波束、或上行链路控制信道资源、或其组合。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：基于对供所述ue用来发送所述第三rach传输的所述两个或更多个发射波束的所述指示，来识别所述一个或多个发射波束。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：在多个波束上接收所述第四rach传输，其中，所述第四rach传输包括组确认配置。上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：基于所述组确认配置，使用所述一个或多个发射波束来发送组确认。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：在发送所述第一rach传输之后，从所述基站接收同步信号。上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：基于所接收的同步信号来执行波束细化过程。上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：基于所执行的波束细化过程来发送所述第三rach传输。
在上述方法、装置和非暂时性计算机可读介质的一些示例中，对所述两个或更多个发射波束的所述指示可以是基于ue部署的类型的。
在上述方法、装置和非暂时性计算机可读介质的一些示例中，对所述两个或更多个发射波束的所述指示包括所述两个或更多个发射波束的波束标识符、或用于所述两个或更多个发射波束的时频资源、或其组合。
在上述方法、装置和非暂时性计算机可读介质的一些示例中，所述第一rach传输包括随机接入请求。在上述方法、装置和非暂时性计算机可读介质的一些示例中，所述第二rach传输包括随机接入响应。
描述了一种无线通信的方法。所述方法可以包括：从ue接收第一rach传输；识别供所述ue用来向基站发送第三rach传输的两个或更多个发射波束；响应于所述第一rach传输来向所述ue发送第二rach传输，所述第二rach传输包括对所识别的两个或更多个发射波束的指示；以及从所述ue接收响应于所述第二rach传输的所述第三rach传输。
描述了一种用于无线通信的装置。所述装置可以包括：用于从ue接收第一rach传输的单元；用于识别供所述ue用来向基站发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的单元；用于响应于所述第一rach传输来向所述ue发送第二rach传输的单元，所述第二rach传输包括对所识别的两个或更多个发射波束的指示；以及用于从所述ue接收响应于所述第二rach传输的所述第三rach传输的单元。
描述了另一种用于无线通信的装置。所述装置可以包括：处理器、与所述处理器进行电子通信的存储器、以及在所述存储器中存储的指令。所述指令可以可操作为使得所述处理器进行以下操作：从ue接收第一rach传输；识别供所述ue用来向基站发送第三rach传输的两个或更多个发射波束；响应于所述第一rach传输来向所述ue发送第二rach传输，所述第二rach传输包括对所识别的两个或更多个发射波束的指示；以及从所述ue接收响应于所述第二rach传输的所述第三rach传输。
描述了一种用于无线通信的非暂时性计算机可读介质。所述非暂时性计算机可读介质可以包括可操作为使得处理器进行以下操作的指令：从ue接收第一rach传输；识别供所述ue用来向基站发送第三rach传输的两个或更多个发射波束；响应于所述第一rach传输来向所述ue发送第二rach传输，所述第二rach传输包括对所识别的两个或更多个发射波束的指示；以及从所述ue接收响应于所述第二rach传输的所述第三rach传输。
在上述方法、装置和非暂时性计算机可读介质的一些示例中，所述识别所述两个或更多个发射波束包括：确定所述ue的部署类型。上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：基于所确定的部署类型来选择所述两个或更多个发射波束。
在上述方法、装置和非暂时性计算机可读介质的一些示例中，所述识别所述两个或更多个发射波束包括：在接收所述第一rach传输的同时，执行针对用于发送同步信号的多个波束的波束细化过程。上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：基于所执行的波束细化过程来选择所述两个或更多个发射波束。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：基于对所识别的两个或更多个发射波束的所述指示，来识别与用于接收第四rach传输的多个波束相关联的监测模式。上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：在所述第二rach传输中发送对所识别的监测模式的指示。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：识别所述两个或更多个发射波束的波束标识符、或用于所述两个或更多个发射波束的时频资源、或其组合。上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：在所述第二rach传输中发送对以下各项的指示：所识别的所述两个或更多个发射波束的波束标识符、或用于所述两个或更多个发射波束的时频资源、或其组合。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：发送同步信号、或参考信号、或其组合。上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：从所述ue与所述第三rach传输一起接收波束报告，所述波束报告可以是基于所发送的同步信号、或所发送的参考信号、或其组合的。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：确定所述ue可能将响应于第四rach传输来向所述基站发送确认。上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：基于所述确定，响应于所述第三rach传输来向所述ue发送所述第四rach传输，所述第四rach传输包括关于所述ue可能将使用一个或多个发射波束来发送确认的指示。
在上述方法、装置和非暂时性计算机可读介质的一些示例中，关于所述ue可能将发送所述确认的所述指示标识所述一个或多个发射波束、或上行链路控制信道资源、或其组合。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：基于以下各项来识别所述一个或多个发射波束：对供所述ue用来发送所述第三rach传输的所述两个或更多个发射波束的所述指示、或在所述第三rach传输中接收的波束报告、或其组合。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：在多个发射波束上发送所述第四rach传输，其中，所述第四rach传输包括组确认配置。上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：基于所述组确认配置，使用所述一个或多个发射波束来接收组确认。
上述方法、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进行以下操作的过程、特征、单元或指令：在无线资源控制(rrc)连接建立过程期间，基于所接收的确认来配置与所述ue的多波束通信。
附图说明
图1示出了根据本公开内容的各方面的支持多波束上行链路随机接入信道(rach)消息的用于无线通信的系统的示例。
图2a-2b示出了根据本公开内容的各方面的支持多波束上行链路rach消息的无线通信系统的示例。
图3示出了根据本公开内容的各方面的支持多波束上行链路rach消息的系统中的通信方案的示例。
图4示出了根据本公开内容的各方面的支持多波束上行链路rach消息的过程流的示例。
图5至7示出了根据本公开内容的各方面的支持多波束上行链路rach消息的设备的框图。
图8示出了根据本公开内容的各方面的包括支持多波束上行链路rach消息的ue的系统的框图。
图9至11示出了根据本公开内容的各方面的支持多波束上行链路rach消息的设备的框图。
图12示出了根据本公开内容的各方面的包括支持多波束上行链路rach消息的基站的系统的框图。
图13至18示出了根据本公开内容的各方面的用于多波束上行链路rach消息的方法。
具体实施方式
一些无线通信系统可以支持基站和用户设备(ue)之间的波束成形传输。例如，一些系统可以在毫米波(mmw)频率范围(例如，28ghz、40ghz、60ghz等)中操作。这些频率处的无线通信可能与增加的信号衰减(例如，路径损耗)相关联，信号衰减可能受到各种因素的影响，例如温度、大气压力、衍射等。结果，信号处理技术(例如波束成形)可以用于相干地组合能量并且克服这些频率处的路径损耗。无线设备可以使用与天线阵列相关联的多个天线端口(例如，1、2、4、8个天线端口)，以使用多个模拟加权因子在各个方向上形成波束。例如，当基站使用定向发射波束来发送下行链路信号时，ue也可以将波束成形用于ue自身的定向接收波束及其上行链路发射波束，以用于去往基站的上行链路传输。在一些情况下，当ue具有要与网络传送的数据时，ue可以利用波束成形技术来进行随机接入信道(rach)传输，以用于在数据传送之前接入网络的对应的rach消息。
rach过程可以包括在ue和基站(例如，网络)之间发送的多个rach消息，以建立网络通信。ue可以发送第一rach消息(例如，rach消息1)，第一rach消息包括ue唯一的rach前导码，以与发送不同rach前导码的其它ue区分开(例如，避免冲突)。随后，基站可以发送第二rach消息(例如，rach消息2)，第二rach消息包括随机接入响应以向ue提供上行链路资源授权、定时提前以及临时小区无线网络临时身份(c-rnti))。然后，ue可以发送包括无线资源控制(rrc)连接请求的第三rach消息(例如，rach消息3)。基站可以利用第四rach消息(即，rach消息4)进行响应，第四rach消息包括竞争解决消息以继续进行rrc建立。
在一些情况下，基站可以在接收到rach消息1之后识别ue可以用来发送rach消息3的两个或更多个波束。例如，可以根据由基站用来接收rach消息1的接收波束推导出波束。另外或替代地，可以通过与在基站和ue之间发送的同步波束的互易准共置关系来识别波束。波束的准共置关系可以指的是用于发送相应传输的天线端口(和对应的波束)之间的空间关系。作为一个示例，基站可以使用不同的天线端口来发送同步信号以及用于去往ue的rach传输。然而，可以假设使用不同天线端口发送的信号的信道属性是相同的(例如，尽管信号是从不同天线端口发送的)，并且天线端口(及其各自的波束)可以被确定为彼此准共置。在这种情况下，ue针对用于接收用于接收同步信号和用于rach传输的接收波束可以具有相应的天线端口。使用互易准共置关系，可以根据由ue用来(在同步波束上)接收同步信号的接收波束推导出ue的发射波束(例如，用于发送rach消息3)。基站可以在rach消息2期间用信号发送所识别的波束，并且然后ue可以使用两个或更多个所识别的波束来发送rach消息3。继而，基站可以响应于rach消息3来发送rach消息4，并且ue可以针对一个或多个波束利用确认消息(ack)做出响应，其中，这些波束可以是基于rach消息2中所标识的波束的。基站可以使用来自rach过程的信息(包括所识别的波束)来在rrc连接建立期间配置多个波束。因此，在由ue和基站执行的接入过程中提早使用多个波束可以实现稳健的传输并且增强设备之间的通信。
以下描述提供了示例，而不对权利要求中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本公开内容的范围的情况下，在论述的元素的功能和布置方面进行改变。各个示例可以酌情省略、替换或添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以以与所描述的次序不同的次序来执行，并且可以添加、省略或组合各个操作。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到一些其它示例中。
首先在无线通信系统的背景下描述了本公开内容的各方面。还描述了用于rach消息传送的通信方案。还描述了示出本公开内容的各方面的过程流。本公开内容的各方面进一步通过涉及多波束上行链路rach消息的装置图、系统图和流程图来示出并且参照这些图来描述。
图1示出了根据本公开内容的各个方面的无线通信系统100的示例。无线通信系统100包括基站105、ue115以及核心网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、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，任务关键)通信、低时延通信或者与低成本且低复杂度设备的通信。无线通信系统可以支持在随机接入过程期间使用多个波束传输，例如在发送rach前导码之后向基站发送rach传输时。
基站105可以经由一个或多个基站天线与ue115无线地进行通信。本文描述的基站105可以包括或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、演进型节点b(enb)、下一代节点b或千兆节点b(其中的任一项可以被称为gnb)、家庭节点b、家庭演进型节点b、或某种其它适当的术语。无线通信系统100可以包括不同类型的基站105(例如，宏基站或小型小区基站)。本文描述的ue115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个ue115的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为相应的地理覆盖区域110提供通信覆盖，并且在基站105和ue115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中示出的通信链路125可以包括：从ue115到基站105的上行链路传输、或者从基站105到ue115的下行链路传输。下行链路传输还可以被称为前向链路传输，而上行链路传输还可以被称为反向链路传输。
可以将针对基站105的地理覆盖区域110划分为扇区，所述扇区仅构成地理覆盖区域110的一部分，并且每个扇区可以与小区相关联。例如，每个基站105可以提供针对宏小区、小型小区、热点、或其它类型的小区、或其各种组合的通信覆盖。在一些示例中，基站105可以是可移动的，并且因此，提供针对移动的地理覆盖区域110的通信覆盖。在一些示例中，与不同的技术相关联的不同的地理覆盖区域110可以重叠，并且与不同的技术相关联的重叠的地理覆盖区域110可以由相同的基站105或不同的基站105来支持。无线通信系统100可以包括：例如，异构lte/lte-a或nr网络，其中不同类型的基站105提供针对各个地理覆盖区域110的覆盖。
术语“小区”指代用于与基站105的通信(例如，在载波上)的逻辑通信实体，并且可以与用于对经由相同或不同载波来操作的邻居小区进行区分的标识符(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，并且不同的小区可以是根据不同的协议类型(例如，机器类型通信(mtc)、窄带物联网(nb-iot)、演进移动宽带(embb)、或其它协议类型)来配置的，所述不同的协议类型可以为不同类型的设备提供接入。在一些情况下，术语“小区”可以指代逻辑实体在其上进行操作的地理覆盖区域110的一部分(例如，扇区)。
ue115可以散布于整个无线通信系统100中，并且每个ue115可以是静止的或移动的。ue115还可以被称为移动设备、无线设备、远程设备、手持设备、或用户设备、或某种其它适当的术语，其中，“设备”还可以被称为单元、站、终端或客户端。ue115可以是个人电子设备，例如，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，ue115还可以指代无线本地环路(wll)站、物联网(iot)设备、万物网(ioe)设备或mtc设备等，其可以是在诸如电器、交通工具、仪表等的各种物品中实现的。
一些ue115(例如，mtc或iot设备)可以是低成本或低复杂度设备，并且可以提供在机器之间的自动化通信(例如，经由机器到机器(m2m)通信)。m2m通信或mtc可以指代允许设备在没有人类干预的情况下与彼此或基站105进行通信的数据通信技术。在一些示例中，m2m通信或mtc可以包括来自整合有传感器或计量仪以测量或捕获信息并且将该信息中继给中央服务器或应用程序的设备的通信，所述中央服务器或应用程序可以利用信息或者将信息呈现给与程序或应用进行交互的人类。一些ue115可以被设计为收集信息或者实现机器的自动化行为。针对mtc设备的应用的示例包括智能计量、库存监控、水位监测、设备监测、医疗保健监测、野生生物监测、气候和地质事件监测、车队管理和跟踪、远程安全感测、物理访问控制、以及基于事务的业务计费。
一些ue115可以被配置为采用减小功耗的操作模式，比如半双工通信(例如，支持经由发送或接收的单向通信，但不支持同时地发送和接收的模式)。在一些示例中，可以以减小的峰值速率来执行半双工通信。针对ue115的其它功率节省技术包括：在不参与活动通信时进入省电“深度休眠”模式，或者在有限带宽上操作(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可以被配置为针对这些功能提供超可靠的通信。
在一些情况下，ue115还能够与其它ue115直接进行通信(例如，使用对等(p2p)或设备到设备(d2d)协议)。利用d2d通信的一组ue115中的一个或多个ue115可以在基站105的地理覆盖区域110内。这样的组中的其它ue115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从基站105接收传输。在一些情况下，经由d2d通信来进行通信的ue115组可以利用一到多(1:m)系统，其中，每个ue115向组中的每个其它ue115进行发送。在一些情况下，基站105促进对用于d2d通信的资源的调度。在其它情况下，d2d通信是在ue115之间执行的，而不涉及基站105。
基站105可以与核心网130进行通信以及彼此进行通信。例如，基站105可以通过回程链路132(例如，经由s1或其它接口)与核心网130对接。基站105可以在回程链路134上(例如，经由x2或其它接口)上直接地(例如，直接在基站105之间)或间接地(例如，经由核心网130)相互通信。
核心网130可以提供用户认证、接入授权、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，例如，针对由与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来传输，所述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可以连接到网络操作方ip服务。操作方ip服务可以包括对互联网、内联网、ip多媒体子系统(ims)或分组交换(ps)流服务的接入。
网络设备中的至少一些网络设备(例如，基站105)可以包括诸如接入网实体之类的子组件，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多个其它接入网传输实体(其可以被称为无线电头端、智能无线电头端或发送/接收点(trp))来与ue115进行通信。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个网络设备(例如，无线电头端和接入网控制器)分布的或者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(其通常在300mhz到300ghz的范围内)进行操作。通常，从300mhz到3ghz的区域称为超高频(uhf)区域或者分米波段，这是由于波长范围在长度上从大约一分米到一米。uhf波可能被建筑物和环境特征阻挡或者重新定向。但是，波可以充分穿透结构，以用于宏小区向位于室内的ue115提供服务。与使用低于300mhz的频谱的高频(hf)或者甚高频(vhf)部分的较小频率和较长波长的传输相比，uhf波的传输可以与较小的天线和较短的距离(例如，小于100km)相关联。
无线通信系统100还可以使用从3ghz到30ghz的频带(其还称为厘米波段)，在超高频(shf)区域中进行操作。shf区域包括诸如5ghz工业、科学和医疗(ism)频带之类的频带，能够容忍来自其它用户的干扰的设备可以适时地使用所述频带。
无线通信系统100还可以在频谱的极高频(ehf)区域(例如，从30ghz到300ghz)(还称为毫米波段)中进行操作。在一些示例中，无线通信系统100可以支持ue115和基站105之间的毫米波(mmw)通信，以及相应设备的ehf天线可能甚至比uhf天线更小和更紧密。在一些情况下，这可以促进在ue115内使用天线阵列。但是，与shf或uhf传输相比，ehf传输的传播可能会遭受到更大的大气衰减和更短的传输距离。跨使用一个或多个不同频率区域的传输可以采用本文所公开的技术，以及跨这些频率区域的频带的指定使用可以由于国家或监管机构而不同。
在一些情况下，无线通信系统100可以利用经许可和未许可射频频谱频带两者。例如，无线通信系统100可以采用在未许可频带(例如，5ghzism频带)中的许可辅助接入(laa)、lte未许可(lte-u)无线接入技术或nr技术。当在未许可射频频谱频带中操作时，无线设备(例如，基站105和ue115)可以在发送数据之前采用说前先听(lbt)过程来确保频率信道是空闲的。在一些情况下，未许可频带中的操作可以基于结合在经许可频带(例如，laa)中操作的cc的ca配置。未许可频谱中的操作可以包括下行链路传输、上行链路传输、对等传输或这些项的组合。未许可频谱中的双工可以基于频分双工(fdd)、时分双工(tdd)或这两者的组合。
尝试接入无线网络的ue115可以通过检测来自基站105的主同步信号(pss)来执行初始小区搜索。pss可以实现时隙定时的同步并且可以指示物理层身份值。随后，ue115可以接收辅同步信号(sss)。sss可以实现无线帧同步，并且可以提供小区身份值，其可以与物理层身份值结合用于识别小区。sss还可以实现对双工模式和循环前缀长度的检测。在接收到pss和sss之后，ue115可以接收主信息块(mib)，mib可以是由基站105在物理广播信道(pbch)中发送的。mib可以包含系统带宽信息、系统帧编号(sfn)和物理混合自动请求(harq)指示符信道(phich)配置。
在解码mib之后，ue115可以接收一个或多个系统信息块(sib)。例如，第一sib(sib1)可以包含用于其它sib的小区接入参数和调度信息。例如，sib1可以包括接入信息，包括小区身份信息，并且其可以指示是否允许ue115驻留在覆盖区域110上。sib1还可以包括用于其它sib(诸如第二sib(sib2))的小区选择信息(或小区选择参数)和调度信息。解码sib1可以使ue115能够接收sib2，其中sib2可以包含与rach过程、寻呼、物理上行链路控制信道(pucch)、物理上行链路共享信道(pusch)、功率控制、探测参考信号(srs)和小区禁止有关的rrc配置信息。可以根据所传送的系统信息的类型定义不同的sib。在一些情况下，可以根据sib1中的信息动态调度sib2，并且sib2可以包括与公共和共享信道有关的接入信息和参数。
在对sib2进行解码之后，ue115可以向基站105发送rach前导码(例如，在rach消息1中)。例如，rach前导码可以是从64个预定序列的集合中随机选择的。随机选择预定序列可以使得基站105能够在同时尝试接入系统的多个ue115之间进行区分。基站105可以利用(例如，rach消息2中的)随机接入响应(其提供上行链路资源授权、定时提前和临时c-rnti)来进行响应。然后，ue115可以发送rrc连接请求(例如，在rach消息3中)连同临时移动用户身份(tmsi)(例如，如果ue115先前已经被连接到相同的无线网络的话)或随机标识符。rrc连接请求还可以指示ue115正在连接到网络的原因(例如，紧急情况、信令、数据交换等)。基站105可以利用寻址到ue115的(例如，rach消息4中的)竞争解决消息(其可以提供新的c-rnti)来对连接请求进行响应。如果ue115接收到具有正确标识的竞争解决消息，则其可以继续进行rrc建立。如果ue115没有接收到竞争解决消息(例如，如果存在与另一ue115的冲突的话)，则ue115可以通过发送新的rach前导码来重复rach过程。
在一些示例中，基站105或ue115可以被配备有多个天线，其可以用于采用诸如发射分集、接收分集、多输入多输出(mimo)通信或波束成形之类的技术。例如，无线通信系统可以使用在发送设备(例如，基站105)和接收设备(例如，ue115)之间的传输方案，其中，发送设备被配备有多个天线，以及接收设备被配备有一个或多个天线。mimo通信可以采用多路径信号传播，以通过经由不同的空间层来发送或接收多个信号来提高频谱效率，这可以被称为空间复用。例如，发送设备可以经由不同的天线或者天线的不同组合来发送多个信号。同样，接收设备可以经由不同的天线或者天线的不同组合来接收多个信号。多个信号中的每个信号可以被称为分离的空间流，并且可以携带与相同的数据流(例如，相同的码字)或不同的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的天线端口相关联。mimo技术可以包括单用户mimo(su-mimo)(其中，多个空间层被发送给相同的接收设备)和多用户mimo(mu-mimo)(其中，多个空间层被发送给多个设备)。
波束成形(其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ue115)处使用以沿着发送设备和接收设备之间的空间路径来对天线波束(例如，发射波束或接收波束)进行整形或者控制的信号处理技术。可以通过以下操作来实现波束成形：将经由天线阵列的天线元件来传送的信号进行组合，使得按照关于天线阵列的特定方位进行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一个天线元件携带的信号应用某种幅度和相位偏移。可以通过与特定的方位(例如，关于发送设备或接收设备的天线阵列、或者关于某个其它方位)相关联的波束成形权重集，来定义与天线元件中的每一个天线元件相关联的调整。
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，以用于与ue115的定向通信。例如，基站105可以在不同的方向多次地发送一些信号(例如，同步信号、参考信号、波束选择信号或者其它控制信号)，这可以包括：根据与不同的传输方向相关联的不同波束成形权重集来发送信号。(例如，基站105或者诸如ue115之类的接收设备)可以使用不同波束方向中的传输来识别用于由基站105进行的后续发送和/或接收的波束方向。一些信号(例如，与特定接收设备相关联的数据信号)可以由基站105在单个波束方向(例如，与诸如ue115之类的接收设备相关联的方向)上进行发送。在一些示例中，可以至少部分地基于在不同的波束方向上发送的信号，来确定与沿着单个波束方向的传输相关联的波束方向。例如，ue115可以在不同的方向上接收由基站105发送的信号中的一个或多个信号，以及ue115可以向基站105报告对ue115接收到的、具有最高信号质量或者在其它方面可接受的信号质量的信号的指示。虽然参照由基站105在一个或多个方向上发送的信号来描述了这些技术，但ue115可以使用类似的技术以用于在不同的方向上多次地发送信号(例如，用于识别用于由ue115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，用于向接收设备发送数据)。
当从基站105接收各种信号(例如，同步信号、参考信号、波束选择信号或其它控制信号)时，接收设备(例如，ue115，其可以是mmw接收设备的示例)可以尝试多个接收波束。例如，接收设备可以通过经由不同的天线子阵列来进行接收，通过根据不同的天线子阵列来处理接收到的信号，通过根据向在天线阵列的多个天线元件处接收的信号应用的不同的接收波束成形权重集合来进行接收，或者通过根据向在天线阵列的多个天线元件处接收的信号应用的不同的接收波束成形权重集合来处理接收到的信号(以上各个操作中的任何操作可以被称为根据不同的接收波束或接收方向的“监听”)，来尝试多个接收方向。在一些示例中，接收设备可以使用单个接收波束来沿着单个波束方向进行接收(例如，当接收数据信号时)。单个接收波束可以在基于根据不同的接收波束方向进行监听而确定的波束方向(例如，基于根据多个波束方向进行监听而被确定为具有最高信号强度、最高信噪比、或者以其它方式可接受的信号质量的波束方向)上对准。
在一些情况下，基站105或ue115的天线可以位于一个或多个天线阵列内，所述一个或多个天线阵列可以支持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置于天线组件处，例如天线塔。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不同的地理位置上。基站105可以具有天线阵列，所述天线阵列具有基站105可以用于支持对与ue115的通信的波束成形的多行和多列的天线端口。同样，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。
如本文所描述的，可以在小区随机接入过程的早期实现多波束的使用。例如，ue115可以将多个波束用于rrc连接过程的一个或多个传输，其中基站105可以在来自基站105的先前的随机接入响应内提供对要用于rach传输(例如第二rach传输)的波束的指示。这样的技术可以实现用于随机接入过程的稳健的传输方案，并且可以进一步导致在随机接入过程之后基站105和ue115之间的高效通信。例如，基站105可以使用在rrc连接建立期间获得的信息来配置与ue115的稳健的多波束通信(例如，以使用不同的波束来发送ack，由于ue115的移动性或部署类型而使用了哪个波束，等等)。
在一些情况下，无线通信系统100可以是根据分层协议栈来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。在一些情况下，无线链路控制(rlc)层可以执行分组分段和重组以在逻辑信道上进行通信。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harq来提供在mac层处的重传，以改善链路效率。在控制平面中，rrc协议层可以提供在ue115与基站105或核心网130之间的rrc连接(其支持针对用户平面数据的无线承载)的建立、配置和维护。在物理(phy)层处，传输信道可以被映射到物理信道。
在一些情况下，ue115和基站105可以支持数据的重传，以增加数据被成功接收的可能性。harq反馈是一种增加数据在通信链路125上被正确接收的可能性的技术。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可以在较差的无线条件(例如，信号与噪声条件)下改进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的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的数据的harq反馈。在其它情况下，设备可以在后续时隙中或者根据某个其它时间间隔来提供harq反馈。
可以以基本时间单位(其可以例如指代ts＝1/30,720,000秒的采样周期)的倍数来表示lte或nr中的时间间隔。可以根据均具有10毫秒(ms)的持续时间的无线帧来对通信资源的时间间隔进行组织，其中，帧周期可以表示为tf＝307,200ts。无线帧可以通过范围从0到1023的系统帧号(sfn)来标识。每个帧可以包括编号从0到9的10个子帧，并且每个子帧可以具有1ms的持续时间。可以进一步将子帧划分成2个时隙，每个时隙具有0.5ms的持续时间，并且每个时隙可以包含6或7个调制符号周期(例如，这取决于在每个符号周期前面添加的循环前缀的长度)。排除循环前缀，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，并且可以被称为传输时间间隔(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短或者可以是动态选择的(例如，在缩短的tti(stti)的突发中或者在选择的使用stti的分量载波中)。
在一些无线通信系统中，可以将时隙进一步划分成包含一个或多个符号的多个微型时隙。在一些实例中，微型时隙的符号或者微型时隙可以是最小调度单元。每个符号在持续时间上可以取决于例如操作的子载波间隔或频带来改变。此外，一些无线通信系统可以实现时隙聚合，其中，多个时隙或微型时隙被聚合在一起并且用于在ue115和基站105之间的通信。
针对不同的无线接入技术(例如，lte、lte-a、nr等)，载波的组织结构可以是不同的。例如，可以根据tti或时隙来组织载波上的通信，所述tti或时隙中的每一者可以包括用户数据以及用于支持对用户数据进行解码的控制信息或信令。载波还可以包括专用获取信令(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)，载波还可以具有获取信令或协调针对其它载波的操作的控制信令。
可以根据各种技术在载波上对物理信道进行复用。例如，可以使用时分复用(tdm)技术、频分复用(fdm)技术或混合tdm-fdm技术来在下行链路载波上对物理控制信道和物理数据信道进行复用。在一些示例中，在物理控制信道中发送的控制信息可以以级联的方式分布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特定于ue的控制区域或特定于ue的搜索空间之间)。
载波可以与射频频谱的特定带宽相关联，并且在一些示例中，载波带宽可以被称为载波或无线通信系统100的“系统带宽”。例如，载波带宽可以是针对特定无线接入技术的载波的多个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ue115可以被配置用于在载波带宽的部分或全部带宽上进行操作。在其它示例中，一些ue115可以被配置用于使用与载波内的预先定义的部分或范围(例如，子载波或rb的集合)相关联的窄带协议类型进行的操作(例如，对窄带协议类型的“频带中”部署)。
在采用多载波调制(mcm)技术的系统中，资源元素可以由一个符号周期(例如，一个调制符号的持续时间)和一个子载波组成，其中，符号周期和子载波间隔是逆相关的。由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，ue115接收的资源元素越多并且调制方案的阶数越高，针对ue115的数据速率就可以越高。在mimo系统中，无线通信资源可以指代射频频谱资源、时间资源和空间资源(例如，空间层)的组合，并且对多个空间层的使用可以进一步增加用于与ue115的通信的数据速率。
无线通信系统100的设备(例如，基站105或ue115)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，所述基站105和/或ue能够支持经由与多于一个的不同载波带宽相关联的载波进行的同时通信。
无线通信系统100可以支持在多个小区或载波上与ue115的通信(一种可以被称为载波聚合(ca)或多载波操作的特征)。根据载波聚合配置，ue115可以被配置有多个下行链路cc和一个或多个上行链路cc。可以将载波聚合与fdd和tdd分量载波两者一起使用。
在一些情况下，无线通信系统100可以使用增强型分量载波(ecc)。ecc可以由一个或多个特征来表征，所述特征包括：较宽的载波或频率信道带宽、较短的符号持续时间、较短的tti持续时间或者修改的控制信道配置。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不理想的回程链路时)。ecc也可以配置用于未许可频谱或共享频谱(例如，其中允许多于一个的运营商使用该频谱)。以宽载波带宽为特征的ecc可以包括可以由无法监测整个载波带宽或以其它方式被配置为使用有限载波带宽(例如，为了节省功率)的ue115使用的一个或多个分段。
在一些情况下，ecc可以使用与其它cc不同的符号持续时间，其可以包括使用与其它cc的符号持续时间相比减少的符号持续时间。较短的符号持续时间可以与在相邻子载波之间增加的间距相关联。使用ecc的设备(比如ue115或基站105)可以以减少的符号持续时间(例如，16.67微秒)发送宽带信号(例如，根据20mhz、40mhz、60mhz、80mhz等的频率信道或载波带宽)。ecc中的tti可以由一个或多个符号周期组成。在一些情况下，tti持续时间(即，tti中的符号周期数量)可以是可变的。
诸如nr系统的无线通信系统可以利用许可、共享和未许可频带的任何组合等等。ecc符号持续时间和子载波间距的灵活性可以允许跨多个频谱使用ecc。在一些示例中，nr共享频谱可以增加频谱利用率和频谱效率，具体而言通过对资源的动态垂直(例如，跨频率)和水平(例如，跨时间)共享。
无线通信系统100可以支持多个波束上的上行链路rach传输。例如，ue115可以在第一rach传输中向基站105发送随机接入前导码，并且基站105可以在第二rach传输中以随机接入响应进行响应。第二rach传输可以包括用于ue115将多个发射波束用于后续rach传输的指示。例如，基站105可以基于从ue115接收到第一rach传输来识别ue115可以用于第三rach传输的两个或更多个波束。基站105还可以指示与两个或更多个波束中的每个波束相关联的波束索引和/时频资源。使用从基站105接收的指示，当向基站105发送第三rach传输(例如，包括rrc连接请求)时，ue115可以继续使用所指示的两个或更多个波束。在从ue115接收到第三rach传输时，基站105可以利用第四rach传输(例如，包括竞争解决消息)进行响应，第四rach传输还可以包括向ue115的指示，以使用一个或多个波束来发送ack(或组ack)。
图2a和2b示出了根据本公开内容的各个方面的支持多波束上行链路rach消息的无线通信系统200-a和200-b的示例。在一些示例中，无线通信系统200-a和200-b可以实现无线通信系统100的各方面。无线通信系统200-a和200-b包括基站105-a和ue115-a，它们可以是如参考图1描述的基站105和ue115的示例。无线通信系统200-a和200-b可以示出用于使ue115-a能够接入基站105-a的基于竞争的rach过程，其中ue115-a使用多个发射波束来发送rach传输。
ue115-a在尝试接入基站105-a进行网络通信时可以使用rach过程。尝试连接到基站105-a的多个ue115可以共享rach过程，从而导致基于竞争的场景(例如，多个ue115之间可能发生冲突)。对于基于竞争的rach过程，ue115-a可以在解码sib2之后首先向基站105-a发送rach前导码。该rach前导码可以被称为rach消息1。为了减轻基于竞争的rach过程中ue115之间的冲突，ue115-a可以从64个预定序列的集合中随机选择rach前导码。随机选择rach前导码可以使基站105-a能够在尝试同时接入系统的多个ue115之间进行区分。
在一些示例中，ue115-a可以在单个定向发射波束或伪全向发射波束205(例如，覆盖多达120度的宽波束)上发送rach消息1。基站105-a可以识别接收经由伪全向发射波束205发送的rach消息1的多个接收波束210。对接收波束210的识别可以是基于每个接收波束210检测到的信号的强度(例如，在波束扫描过程期间)的。例如，基站105-a可以识别都从ue115-a接收rach消息1的接收波束210-a和接收波束210-b。在识别接收波束210之后，基站105-a可以向每个接收波束210指派标签或标识符(例如，对应于用于接收波束210-a的“波束1”和用于接收波束210-b的“波束2”)。
接收波束210可以对应于ue115-a可以用于rach消息3的多个发射波束(例如，用于rach消息3的发射波束可以根据用于接收rach消息1的接收波束210中推导出)。在一些示例中，基站105-a可以识别用于由ue115-a发送的后续rach消息的多个发射波束，这可以是基于各种场景的。例如，对由ue115-a使用的发射波束的选择可以是基于ue115-a的不同部署(例如，诸如在高速列车上的高速部署)或基站105-a在rach消息1传输期间是否执行波束细化过程(例如，其中基站105-a在接收期间尝试识别其它接收波束)的。
基站105-a可以利用向ue115-a提供上行链路资源授权、定时提前和c-rnti的随机接入响应或rach消息2来响应rach消息1。基站105-a可以在rach消息2期间用信号发送所识别的发射波束，以指示ue115-a可以在哪些波束上发送rach消息3。另外，rach消息2可以包括用于ue115-a在rach消息3中发送波束报告(例如，针对从基站105-a接收的同步信号或参考信号的波束报告)的触发。在一些情况下，基站105-a还可以在rach消息2内指示供ue115-a用于rach消息4(由基站105-a发送)的监测配置。作为rach消息2传输的一部分，基站105-a还可以请求ue115-a回传接收最强的同步信号的同步信号波束的报告。替代地，可以在与rach消息2不同的时间发送波束报告。
如图2b中所示，ue115-a可以进一步细化其伪全向发射波束205，其中使用两个或更多个发射波束215(例如，发射波束215-a和215-b)而不是伪全向发射波束205。如基站105-a在rach消息2中所指示的，可以根据接收波束210-a和210-c推导出发射波束215-a和215-b。ue115-a然后可以发送rrc连接请求或rach消息3，连同tmsi(如果ue115-a先前已经连接到同一无线网络的话)或随机标识符。rrc连接请求还可以指示ue115-a正在连接到网络的原因(例如，紧急情况、信令、数据交换等)。
在一些示例中，基站105-a可以指示ue115-a用于rach消息3的两个或更多个发射波束215的配置，包括用于每个发射波束215的时间/频率资源。基站105-a可以通过针对用于发送rach消息3的多个发射波束215的互易准共置(qcl)关系来用信号发送该指示，该多个发射波束可以根据用于从基站105-a接收同步信号的波束推导出。然后，ue115-a可以在如基站105-a所指示的所配置的时间/频率资源中(例如，在所配置的时隙期间)利用所配置的发射波束215-a和215-b来发送rach消息3。在一些情况下，ue115-a可以在相同的时间/频率资源上在多个发射波束215上发送rach消息3。替代地，ue115-a可以在第一微时隙期间在发射波束215-a上并且在第二后续微时隙期间在发射波束215-b上发送rach消息3。如上所述，如果基站105-a请求，则rach消息3还可以包括基于同步信号或参考信号的可选波束报告。另外或替代地，基站105-a可以在rach消息2中配置用于ue115-a接收rach消息4的多波束监测模式。
在接收到rach消息3之后，基站105-a可以发送rach消息4，其可以包括针对ue115-b发送ack消息的指示。基站105-a可以发送指示ue115-a在一个或多个波束上发送确认消息的rach消息4，其具有对用于一个或多个波束的上行链路pucch资源的指示。一个或多个波束可以是基于包括在rach消息2中的指示(例如，发射波束215)的，或者可以是基于在rach消息3中发送的波束报告的更新波束。在一些示例中，如果在多个波束中监测rach消息4，则可以指示组ack配置，使得可以针对多个波束上的所有信号发送单个ack，而不是针对其相应波束上的每个信号发送ack。如果ue115-a接收到rach消息4，则其可以在上行链路传输中发送ack。在一些情况下，基站105-a可以在初始接入期间利用来自rach消息的波束来在rrc连接建立期间配置多波束稳健性。例如，可以通过利用通过rach消息传送而确定的波束和/或信息来增强利用多波束配置的后续传输。
图3示出了根据本公开内容的各个方面的支持多波束上行链路rach消息的系统中的通信方案300的示例。在一些示例中，通信方案300可以实现无线通信系统100、200-a和/或200-b的各方面。通信方案300可以包括随机移动用户身份(rmsi)突发305、同步信号突发310、rach消息1315、rach消息2320、rach消息3325和rach消息4330。通信方案300可以表示ue115可以在一时间量内在频率集合上发送或观察的传输和接收到的消息的数量，如参照图2a和2b描述的。时间335、340、345、350、355和360可以包括ue115在其内接收或发送消息的一个或多个tti或时隙。因此，ue115可以在使用多个发射波束来发送rach消息2320(或任何其它后续rach传输)时使用通信方案300。
在时间335处，ue115可以利用伪全向波束(例如，如参照图2a所描述的伪全向波束205)来监测来自基站105的rmsi突发305和同步信号突发310。在时间340处，ue115可以在伪全向波束上发送rach消息1315。基站105可以在一个或多个同步信号波束上接收rach消息1315。基于用于接收rach消息1315的波束，基站可以识别供ue115用来发送后续的rach消息传输的多个波束。在一些情况下，基站105可以在接收rach消息1315的同时对用于发送同步信号的波束集合执行波束优化。在这种情况下，基站105可以选择供ue115用来发送rach消息3325的特定发射波束集合。在其它情况下(例如，基于ue115的部署)，基站105可以识别可以提供针对ue115的稳健传输的多个波束。在两种情况下，基站105可以指示波束索引或标识指示给ue115以用于发送rach消息3的波束。
在时间345处，ue115可以在时间345内的同步信号突发310期间执行波束细化。在时间350处，ue115可以接收rach消息2320。rach消息2320可以包括随机接入响应和关于在多个波束上发送rach消息3325的指示。在一些情况下，rach消息3325还可以包括用于ue115接收rach消息4330的多波束监测模式的配置。在时间355处，ue115可以在rach消息2320中指示的多个波束上发送rach消息3325。另外，在一些情况下，ue115可以包括具有rach消息3325或作为rach消息3325的一部分的同步信号报告。在时间360处，ue115可以在所识别的多个波束上从基站105接收rach消息4330。
图4示出了根据本公开内容的各个方面的支持多波束上行链路rach消息的系统中的过程流400的示例。在一些示例中，过程流400可以实现无线通信系统100、200-a和/或200-b的各方面。过程流400可以包括基站105-b和ue115-b，它们可以是如上文参考图1-3所描述的对应的相应基站105和ue115的示例。过程流400可以示出ue115-b使用多个发射波束来发送rach消息3的示例
在对过程流400的以下描述中，可以按与示出的示例性顺序不同的顺序来发送ue115-b和基站105-b之间的操作，或者可以按不同的顺序或者在不同的时间处执行ue115-b和基站105-b所执行的操作。还可以从过程流400中省略某些操作，或者可以向过程流400中添加其它操作。
在405处，ue115-b可以向基站105-b发送第一rach传输(例如，包括rach消息1)。第一rach传输可以包括随机接入请求。在410处，基站105-b可以识别供ue115-b用来向基站105-b发送第三rach传输的两个或更多个发射波束。在一些情况下，识别两个或更多个发射波束可以包括确定ue115-b的部署类型(例如，诸如包括大量移动性或高速部署的部署)，并且基于所确定的部署类型来选择两个或更多个发射波束。在其它情况下，识别两个或更多个发射波束可以包括：在接收第一rach传输的同时，执行针对用于发送同步信号的多个波束的波束优化过程；以及基于所执行的波束细化过程来选择两个或更多个发射波束。基站105-b可以识别两个或更多个发射波束的波束标识符(例如，标识发射波束的波束索引)、或用于两个或更多个发射波束的时频资源、或其组合。另外，基站105-b可以基于对所识别的两个或更多个发射波束的指示来识别与用于接收第四rach传输的多个波束相关联的监测模式。
在415处，在接收到第一rach传输之后，基站105-b可以发送同步信号(例如，pss、sss，其可以是nr-pss或nr-sss)或参考信号(例如，dmrs、csi-rs等)或其组合。ue115-b可以基于接收到的同步信号来执行波束细化过程。在420处，基站105-b可以响应于405处的第一rach传输来向ue115-b发送第二rach传输(例如，包括rach消息2)，其包括对所识别的两个或更多个发射波束的指示。第二rach传输可以包括随机接入响应。基站105-b可以在第二rach传输中发送对以下各项的指示：所识别的两个或更多个发射波束的波束标识符、或用于两个或更多个发射波束的时频资源、或其组合。另外，基站105-b可以在第二rach传输中发送对所识别的监测模式的指示。ue115-b可以基于从基站105-b接收的第二rach传输来识别供ue115-b用来接收第四rach传输的监测模式。
在425处，ue115-b可以确定用于第三rach传输(例如，包括rach消息3)的两个或更多个发射波束。发射波束可以是基于在420处在第二rach消息中接收到的指示的。另外或替代地，ue115-b可以识别用于从基站105-b接收同步信号的接收波束，并且基于接收波束来确定两个或更多个发射波束。在一些情况下，ue115-b可以基于接收波束与两个或更多个发射波束之间的互易qcl关系来确定两个或更多个发射波束。
在430处，ue115-b可以使用所指示的两个或更多个发射波束将第三rach传输发送到基站105-b。在一些情况下，ue115-b可以与第三rach传输一起发送波束报告，波束报告是基于415处的由ue115-b接收的同步信号、或由ue115-b接收的参考信号、或其组合的。ue115-b可以在接收到同步信号之后，基于所执行的波束细化过程来发送第三rach传输。
在435处，基站105-b可以响应于第三rach传输来发送第四rach传输(例如，包括rach消息4)。在一些示例中，基站105-b可以确定ue115-b将响应于第四rach传输来向基站105-b发送ack(或组ack或块ack(ba))。因此，基站可以基于该确定，在第四rach传输中包括关于ue115-b例如使用一个或多个发射波束来发射确认的指示。关于ue115-b将发送确认的指示可以标识一个或多个发射波束、或上行链路控制信道资源、或其组合。基站105-b可以基于以下各项来识别一个或多个发射波束：对供ue用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示、或在第三rach传输中接收的波束报告、或其组合。
在一些情况下，基站105-b可以在多个发射波束上发送第四rach传输，其中第四rach传输包括组ack配置。在440处，ue115-b可以基于组ack配置来使用一个或多个发射波束向基站105-b发送组ack。基站105-b可以在rrc连接建立过程期间基于所接收的ack来配置与ue115-b的多波束通信。
图5示出了根据本公开内容的各方面的支持多波束上行链路rach消息的无线设备505的框图500。无线设备505可以是如本文描述的ue115的各方面的示例。无线设备505可以包括接收机510、uerach管理器515和发射机520。无线设备505还可以包括处理器。这些组件中的每个组件可以相互通信(例如，经由一个或多个总线)。
接收机510可以接收诸如与各种信息信道(例如，与多波束上行链路rach消息相关的控制信道、数据信道以及信息等)相关联的分组、用户数据或者控制信息之类的信息。可以将信息传递给该设备的其它组件。接收机510可以是参照图8描述的收发机835的各方面的示例。接收机510可以利用单个天线或一组天线。
uerach管理器515可以是参照图8描述的uerach管理器815的各方面的示例。uerach管理器515和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以用硬件、由处理器执行的软件、固件或其任意组合来实现。如果用由处理器执行的软件来实现，则uerach管理器515和/或其各个子组件中的至少一些子组件的功能可以由被设计为执行本公开内容中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件(pld)、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合来执行。
uerach管理器515和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以在物理上位于各个位置处，包括被分布以使得由一个或多个物理设备在不同的物理位置处实现功能中的部分功能。在一些示例中，根据本公开内容的各个方面，uerach管理器515和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以是分离并且不同的组件。在其它示例中，根据本公开内容的各个方面，uerach管理器515和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以与一个或多个其它硬件组件(包括但不限于i/o组件、收发机、网络服务器、另一计算设备、本公开内容中描述的一个或多个其它组件、或其组合)组合。
uerach管理器515可以向基站发送第一rach传输。在一些情况下，uerach管理器515可以然后从基站接收响应于第一rach传输的第二rach传输，第二rach传输包括对供ue115用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示。随后，uerach管理器515可以使用所指示的两个或更多个发射波束来向基站发送第三rach传输。
发射机520可以发送由该设备的其它组件所生成的信号。在一些示例中，发射机520可以与接收机510共置于收发机模块中。例如，发射机520可以是参照图8描述的收发机835的各方面的示例。发射机520可以利用单个天线或一组天线。
图6示出了根据本公开内容的各方面的支持多波束上行链路rach消息的无线设备605的框图600。无线设备605可以是如参照图5描述的无线设备505或ue115的各方面的示例。无线设备605可以包括接收机610、uerach管理器615和发射机620。无线设备605还可以包括处理器。这些组件中的每个组件可以相互通信(例如，经由一个或多个总线)。
接收机610可以接收诸如与各种信息信道(例如，与多波束上行链路rach消息相关的控制信道、数据信道以及信息等)相关联的分组、用户数据或者控制信息之类的信息。可以将信息传递给该设备的其它组件。接收机610可以是参照图8描述的收发机835的各方面的示例。接收机610可以利用单个天线或一组天线。
uerach管理器615可以是参照图8描述的uerach管理器815的各方面的示例。uerach管理器615还可以包括uerach传输组件625和发射波束管理器630。
uerach传输组件625可以向基站发送第一rach传输，并且还可以使用(例如，如基站105所指示的)两个或更多个发射波束来向基站105发送第三rach传输。在一些示例中，uerach传输组件625可以与第三rach传输一起发送波束报告，波束报告是基于由ue115接收的同步信号、或由ue115接收的参考信号、或其组合的。另外或替代地，uerach传输组件625可以基于所执行的波束细化过程来发送第三rach传输。在一些情况下，第一rach传输包括随机接入请求。另外，第三rach传输可以包括rrc连接请求。
发射波束管理器630可以从基站105接收响应于第一rach传输的第二rach传输，第二rach传输包括对供ue用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示。在一些情况下，发射波束管理器630可以基于接收波束来确定两个或更多个发射波束。在一些示例中，发射波束管理器630可以基于对供ue115用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示，来识别用于发送ack(例如，在接收到第四rach传输之后)的一个或多个发射波束。在一些情况下，对两个或更多个发射波束的指示是基于ue部署的类型的。在一些情况下，对两个或更多个发射波束的指示包括两个或更多个发射波束的波束标识符、或用于两个或更多个发射波束的时频资源、或其组合。在一些情况下，第二rach传输包括随机接入响应。
发射机620可以发送由该设备的其它组件生成的信号。在一些示例中，发射机620可以与接收机610共置于收发机模块中。例如，发射机620可以是参照图8描述的收发机835的各方面的示例。发射机620可以利用单个天线或一组天线。
图7示出了根据本公开内容的各方面的支持多波束上行链路rach消息的uerach管理器715的框图700。uerach管理器715可以是参照图5、6和8所描述的uerach管理器515、uerach管理器615或uerach管理器815的各方面的示例。uerach管理器715可以包括uerach传输组件720、发射波束管理器725、接收波束管理器730、监测模式组件735、ack管理器740和波束细化组件745。这些模块中的每个模块可以直接地或者间接地相互通信(例如，经由一个或多个总线)。
uerach传输组件720可以向基站发送第一rach传输，并且还可以使用(例如，如基站105所指示的)两个或更多个发射波束来向基站105发送第三rach传输。在一些示例中，uerach传输组件720可以与第三rach传输一起发送波束报告，波束报告是基于由ue115接收的同步信号、或由ue115接收的参考信号、或其组合的。另外或替代地，uerach传输组件720可以基于所执行的波束细化过程来发送第三rach传输。在一些情况下，第一rach传输包括随机接入请求。另外，第三rach传输可以包括rrc连接请求。
发射波束管理器725可以从基站105接收响应于第一rach传输的第二rach传输，第二rach传输包括对供ue用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示。在一些情况下，发射波束管理器725可以基于接收波束来确定两个或更多个发射波束。在一些示例中，发射波束管理器725可以基于对供ue115用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示，来识别用于发送ack(例如，在接收到第四rach传输之后)的一个或多个发射波束。在一些情况下，对两个或更多个发射波束的指示是基于ue部署的类型的。在一些情况下，对两个或更多个发射波束的指示包括两个或更多个发射波束的波束标识符、或用于两个或更多个发射波束的时频资源、或其组合。在一些情况下，第二rach传输包括随机接入响应。
接收波束管理器730可以识别由ue115用来从基站105接收同步信号的接收波束。监测模式组件735可以基于从基站105接收的第二rach传输，来识别供ue115用来接收第四rach传输的监测模式。在一些情况下，监测模式可以标识用于接收第四rach传输的波束。另外或替代地，监测模式组件735可以在波束集合上接收第四rach传输，其中，第四rach传输包括组ack配置。
ack管理器740可以进行以下操作：从基站105接收响应于第三rach传输的第四rach传输，第四rach传输包括关于ue115将使用一个或多个发射波束向基站105发送确认的指示；以及基于组ack配置，使用一个或多个发射波束来发送组ack。在一些情况下，关于ue115将向基站105发送确认的指示标识一个或多个发射波束、或上行链路控制信道资源、或其组合。波束细化组件745可以在发送第一rach传输之后从基站接收同步信号，并且基于所接收的同步信号来执行波束细化过程。
图8示出了根据本公开内容的各方面的包括支持多波束上行链路rach消息的设备805的系统800的图。设备805可以是以下各项的示例或者包括以下各项的组件：如上文(例如，参照图5和6)描述的无线设备505、无线设备605或者ue115。设备805可以包括用于双向语音和数据通信的组件，其包括用于发送和接收通信的组件，包括：uerach管理器815、处理器820、存储器825、软件830、收发机835、天线840以及i/o控制器845。这些组件可以经由一个或多个总线(例如，总线810)进行电子通信。设备805可以与一个或多个基站105无线地通信。
处理器820可以包括智能硬件设备(例如，通用处理器、dsp、中央处理单元(cpu)、微控制器、asic、fpga、可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑组件、分立硬件组件或者其任意组合)。在一些情况下，处理器820可以被配置为使用存储器控制器来操作存储器阵列。在其它情况下，存储器控制器可以整合到处理器820中。处理器820可以被配置为执行存储在存储器中的计算机可读指令，以执行各种功能(例如，支持多波束上行链路rach消息的功能或者任务)。
存储器825可以包括随机存取存储器(ram)和只读存储器(rom)。存储器825可以存储包括指令的计算机可读、计算机可执行软件830，所述指令在被执行时使得处理器执行本文描述的各种功能。在一些情况下，除此之外，存储器825还可以包含基本输入/输出(i/o)系统(bios)，所述bios可以控制基本硬件或软件操作(例如，与外围组件或者设备的交互)。
软件830可以包括用于实现本公开内容的各方面的代码，其包括用于支持多波束上行链路rach消息的代码。软件830可以被存储在非暂时性计算机可读介质(例如，系统存储器或者其它存储器)中。在一些情况下，软件830可以不是由处理器直接可执行的，而是可以使得计算机(例如，当被编译和被执行时)执行本文所描述的功能。
收发机835可以经由如上所述的一个或多个天线、有线或者无线链路双向地通信。例如，收发机835可以表示无线收发机，并且可以与另一无线收发机双向地通信。收发机835还可以包括调制解调器，所述调制解调器用于对分组进行调制并且将经调制的分组提供给天线以用于传输，以及对从天线接收到的分组进行解调。在一些情况下，无线设备可以包括单个天线840。然而，在一些情况下，设备可以具有多于一个的天线840，所述天线能够并发发送或者接收多个无线传输。
i/o控制器845可以管理针对设备805的输入和输出信号。i/o控制器845还可以管理未集成到设备805中的外围设备。在一些情况下，i/o控制器845可以表示到外部外围设备的物理连接或者端口。在一些情况下，i/o控制器845可以利用诸如
图9示出了根据本公开内容的各方面的支持多波束上行链路rach消息的无线设备905的框图900。无线设备905可以是如本文描述的基站105的各方面的示例。无线设备905可以包括接收机910、基站rach管理器915和发射机920。无线设备905还可以包括处理器。这些组件中的每个组件可以相互通信(例如，经由一个或多个总线)。
接收机910可以接收诸如与各种信息信道(例如，与多波束上行链路rach消息相关的控制信道、数据信道以及信息等)相关联的分组、用户数据或者控制信息之类的信息。可以将信息传递给该设备的其它组件。接收机910可以是参照图12描述的收发机1235的各方面的示例。接收机910可以利用单个天线或一组天线。
基站rach管理器915可以是参照图12描述的基站rach管理器1215的各方面的示例。基站rach管理器915和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以用硬件、由处理器执行的软件、固件或其任意组合来实现。如果用由处理器执行的软件来实现，则基站rach管理器915和/或其各个子组件中的至少一些子组件的功能可以由被设计为执行本公开内容中描述的功能的通用处理器、dsp、asic、fpga或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合来执行。基站rach管理器915和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以在物理上位于各个位置处，包括被分布以使得由一个或多个物理设备在不同的物理位置处实现功能中的部分功能。
在一些示例中，根据本公开内容的各个方面，基站rach管理器915和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以是分离并且不同的组件。在其它示例中，根据本公开内容的各个方面，基站rach管理器915和/或其各个子组件中的至少一些子组件可以与一个或多个其它硬件组件(包括但不限于i/o组件、收发机、网络服务器、另一计算设备、本公开内容中描述的一个或多个其它组件、或其组合)组合。
基站rach管理器915可以从ue接收第一rach传输。在一些情况下，基于第一rach消息，基站rach管理器915可以识别供ue用来向基站发送第三rach传输的两个或更多个发射波束。随后，基站rach管理器915可以响应于第一rach传输来向ue发送第二rach传输，第二rach传输包括对所识别的两个或更多个发射波束的指示。基站rach管理器915可以然后从ue接收响应于第二rach传输的第三rach传输。
发射机920可以发送由该设备的其它组件所生成的信号。在一些示例中，发射机920可以与接收机910共置于收发机模块中。例如，发射机920可以是参照图12描述的收发机1235的各方面的示例。发射机920可以利用单个天线或一组天线。
图10示出了根据本公开内容的各方面的支持多波束上行链路rach消息的无线设备1005的框图1000。无线设备1005可以是如参照图9描述的无线设备905或基站105的各方面的示例。无线设备1005可以包括接收机1010、基站rach管理器1015和发射机1020。无线设备1005还可以包括处理器。这些组件中的每个组件可以相互通信(例如，经由一个或多个总线)。
接收机1010可以接收诸如与各种信息信道(例如，与多波束上行链路rach消息相关的控制信道、数据信道以及信息等)相关联的分组、用户数据或者控制信息之类的信息。可以将信息传递给该设备的其它组件。接收机1010可以是参照图12描述的收发机1235的各方面的示例。接收机1010可以利用单个天线或一组天线。
基站rach管理器1015可以是参照图12描述的基站rach管理器1215的各方面的示例。基站rach管理器1015还可以包括rach组件1025、发射波束识别管理器1030和基站rach传输管理器1035。
rach组件1025可以从ue115接收第一rach传输，并且还可以从ue115接收响应于第二rach传输的第三rach传输。在一些情况下，rach组件1025可以从ue115与第三rach传输一起接收波束报告，波束报告是基于所发送的同步信号、或所发送的参考信号、或其组合的。在一些示例中，rach组件1025可以在rrc连接建立过程期间，基于所接收的ack来配置与ue的多波束通信。
发射波束识别管理器1030可以识别供ue115用来向基站105发送第三rach传输的两个或更多个发射波束。在一些示例中，发射波束识别管理器1030可以基于所确定的部署类型来选择两个或更多个发射波束。另外或替代地，发射波束识别管理器1030可以基于所执行的波束细化过程来选择两个或更多个发射波束。在一些情况下，发射波束识别管理器1030可以基于以下各项来识别一个或多个发射波束：对供ue115用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示、或在第三rach传输中接收的波束报告、或其组合。在一些情况下，识别两个或更多个发射波束包括：确定ue115的部署类型。
基站rach传输管理器1035可以响应于第一rach传输来向ue115发送第二rach传输，第二rach传输包括对所识别的两个或更多个发射波束的指示。在一些情况下，基站rach传输管理器1035可以在第二rach传输中发送对所识别的监测模式的指示。另外，基站rach传输管理器1035可以在第二rach传输中发送对以下各项的指示：所识别的两个或更多个发射波束的波束标识符、或用于两个或更多个发射波束的时频资源、或其组合。基站rach传输管理器1035可以基于所述确定，响应于第三rach传输来向ue115发送第四rach传输，第四rach传输包括关于ue115将使用一个或多个发射波束来发送确认的指示。第四rach传输可以是由基站rach传输管理器1035在发射波束集合上发送的，并且第四rach传输可以包括组ack配置。
发射机1020可以发送由该设备的其它组件生成的信号。在一些示例中，发射机1020可以与接收机1010共置于收发机模块中。例如，发射机1020可以是参照图12描述的收发机1235的各方面的示例。发射机1020可以利用单个天线或一组天线。
图11示出了根据本公开内容的各方面的支持多波束上行链路rach消息的基站rach管理器1115的框图1100。基站rach管理器1115可以是参照图9、10和12所描述的基站rach管理器1215的各方面的示例。基站rach管理器1115可以包括rach组件1120、发射波束识别管理器1125、基站rach传输管理器1130、波束细化管理器1135、监测模式管理器1140、波束配置组件1145、同步信号(ss)组件1150和基站ack管理器1155。这些模块中的每个模块可以直接地或者间接地相互通信(例如，经由一个或多个总线)。
rach组件1120可以从ue115接收第一rach传输，并且还可以从ue115接收响应于第二rach传输的第三rach传输。在一些情况下，rach组件1120可以从ue115与第三rach传输一起接收波束报告，波束报告是基于所发送的同步信号、或所发送的参考信号、或其组合的。在一些示例中，rach组件1120可以在rrc连接建立过程期间，基于所接收的ack来配置与ue的多波束通信。
发射波束识别管理器1125可以识别供ue115用来向基站105发送第三rach传输的两个或更多个发射波束。在一些示例中，发射波束识别管理器1125可以基于所确定的部署类型来选择两个或更多个发射波束。另外或替代地，发射波束识别管理器1125可以基于所执行的波束细化过程来选择两个或更多个发射波束。在一些情况下，发射波束识别管理器1125可以基于以下各项来识别一个或多个发射波束：对供ue115用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示、或在第三rach传输中接收的波束报告、或其组合。在一些情况下，识别两个或更多个发射波束包括：确定ue115的部署类型。
基站rach传输管理器1130可以响应于第一rach传输来向ue115发送第二rach传输，第二rach传输包括对所识别的两个或更多个发射波束的指示。在一些情况下，基站rach传输管理器1130可以在第二rach传输中发送对所识别的监测模式的指示。另外，基站rach传输管理器1130可以在第二rach传输中发送对以下各项的指示：所识别的两个或更多个发射波束的波束标识符、或用于两个或更多个发射波束的时频资源、或其组合。基站rach传输管理器1130可以基于所述确定，响应于第三rach传输来向ue115发送第四rach传输，第四rach传输包括关于ue115将使用一个或多个发射波束来发送确认的指示。第四rach传输可以是由基站rach传输管理器1130在发射波束集合上发送的，并且第四rach传输可以包括组ack配置。
波束细化管理器1135可以在接收第一rach传输的同时，执行针对用于发送同步信号的波束集合的波束细化过程。监测模式管理器1140可以基于对所识别的两个或更多个发射波束的指示，来识别与用于接收第四rach传输的波束集合相关联的监测模式。波束配置组件1145可以识别两个或更多个发射波束的波束标识符、或用于两个或更多个发射波束的时频资源、或其组合。ss组件1150可以发送同步信号、或参考信号、或其组合。
基站ack管理器1155可以确定ue115将响应于第四rach传输来向基站105发送ack，并且基于ack配置来使用一个或多个发射波束接收组ack。在一些情况下，关于ue115将发送确认的指示标识一个或多个发射波束、或上行链路控制信道资源、或其组合。
图12示出了根据本公开内容的各方面的包括支持多波束上行链路rach消息的设备1205的系统1200的图。设备1205可以是如上文(例如，参照图1)描述的基站105的示例或者包括基站105的组件。设备1205可以包括用于双向语音和数据通信的组件，其包括用于发送和接收通信的组件，包括：基站rach管理器1215、处理器1220、存储器1225、软件1230、收发机1235、天线1240、网络通信管理器1245和站间通信管理器1250。这些组件可以经由一个或多个总线(例如，总线1210)来进行电子通信。设备1205可以与一个或多个ue115无线地通信。
处理器1220可以包括智能硬件设备(例如，通用处理器、dsp、cpu、微控制器、asic、fpga、可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑组件、分立硬件组件或者其任意组合)。在一些情况下，处理器1220可以被配置为使用存储器控制器来操作存储器阵列。在其它情况下，存储器控制器可以集成到处理器1220中。处理器1220可以被配置为执行存储在存储器中的计算机可读指令，以执行各种功能(例如，支持多波束上行链路rach消息的功能或者任务)。
存储器1225可以包括ram和rom。存储器1225可以存储包括指令的计算机可读、计算机可执行软件1230，所述指令在被执行时使得处理器执行本文描述的各种功能。在一些情况下，除此之外，存储器1225还可以包含bios，所述bios可以控制基本硬件或软件操作(例如，与外围组件或者设备的交互)。
软件1230可以包括用于实现本公开内容的各方面的代码，其包括用于支持多波束上行链路rach消息的代码。软件1230可以被存储在非暂时性计算机可读介质(例如，系统存储器或者其它存储器)中。在一些情况下，软件1230可以不是由处理器直接可执行的，而是可以使得计算机(例如，当被编译和被执行时)执行本文所描述的功能。
收发机1235可以经由如上所述的一个或多个天线、有线或者无线链路双向地通信。例如，收发机1235可以表示无线收发机，并且可以与另一无线收发机双向地通信。收发机1235还可以包括调制解调器，所述调制解调器用于对分组进行调制并且将经调制的分组提供给天线以用于传输，以及对从天线接收到的分组进行解调。
在一些情况下，无线设备可以包括单个天线1240。然而，在一些情况下，设备可以具有多于一个的天线1240，所述天线能够并发发送或者接收多个无线传输。网络通信管理器1245可以管理与核心网的通信(例如，经由一个或多个有线回程链路)。例如，网络通信管理器1245可以管理针对客户端设备(例如，一个或多个ue115)的数据通信的传输。
站间通信管理器1250可以管理与其它基站105的通信，并且可以包括用于与其它基站105协作地控制与ue115的通信的控制器或调度器。例如，站间通信管理器1250可以协调针对去往ue115的传输的调度，以用于诸如波束成形或联合传输之类的各种干扰减轻技术。在一些示例中，站间通信管理器1250可以提供在lte/lte-a无线通信网络技术内的x2接口，以提供在基站105之间的通信。
图13示出了说明根据本公开内容的各方面的用于多波束上行链路rach消息的方法1300的流程图。方法1300的操作可以由如本文描述的ue115或其组件来实现。例如，方法1300的操作可以由如参照图5至8描述的uerach管理器来执行。在一些示例中，ue115可以执行代码集，以控制该设备的功能单元执行以下描述的功能。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。
在框1305处，ue115可以向基站105发送第一rach传输。框1305的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1305的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的uerach传输组件来执行。
在框1310处，ue115可以从基站105接收响应于第一rach传输的第二rach传输，第二rach传输包括对供ue115用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示。框1310的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1310的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的发射波束管理器来执行。
在框1315处，ue115可以使用所指示的两个或更多个发射波束来向基站105发送第三rach传输。框1315的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1315的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的uerach传输组件来执行。
图14示出了说明根据本公开内容的各方面的用于多波束上行链路rach消息的方法1400的流程图。方法1400的操作可以由如本文描述的ue115或其组件来实现。例如，方法1400的操作可以由如参照图5至8描述的uerach管理器来执行。在一些示例中，ue115可以执行代码集，以控制该设备的功能单元执行以下描述的功能。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。
在框1405处，ue115可以向基站105发送第一rach传输。框1405的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1405的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的uerach传输组件来执行。
在框1410处，ue115可以识别由ue115用来从基站105接收同步信号的接收波束。框1410的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1410的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的接收波束管理器来执行。
在框1415处，ue115可以从基站105接收响应于第一rach传输的第二rach传输，第二rach传输包括对供ue115用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示。框1415的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1415的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的发射波束管理器来执行。
在框1420处，ue115可以基于接收波束来确定两个或更多个发射波束。框1420的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1420的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的发射波束管理器来执行。
在框1425处，ue115可以使用所指示的两个或更多个发射波束来向基站105发送第三rach传输。框1425的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1425的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的uerach传输组件来执行。
图15示出了说明根据本公开内容的各方面的用于多波束上行链路rach消息的方法1500的流程图。方法1500的操作可以由如本文描述的ue115或其组件来实现。例如，方法1500的操作可以由如参照图5至8描述的uerach管理器来执行。在一些示例中，ue115可以执行代码集，以控制该设备的功能单元执行以下描述的功能。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。
在框1505处，ue115可以向基站105发送第一rach传输。框1505的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1505的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的uerach传输组件来执行。
在框1510处，ue115可以从基站105接收响应于第一rach传输的第二rach传输，第二rach传输包括对供ue115用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示。框1510的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1510的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的发射波束管理器来执行。
在框1515处，ue115可以使用所指示的两个或更多个发射波束来向基站105发送第三rach传输。框1515的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1515的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的uerach传输组件来执行。
在框1520处，ue115可以与第三rach传输一起发送波束报告，波束报告是基于由ue115接收的同步信号、或由ue115接收的参考信号、或其组合的。框1520的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1520的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的uerach传输组件来执行。
图16示出了说明根据本公开内容的各方面的用于多波束上行链路rach消息的方法1600的流程图。方法1600的操作可以由如本文描述的ue115或其组件来实现。例如，方法1600的操作可以由如参照图5至8描述的uerach管理器来执行。在一些示例中，ue115可以执行代码集，以控制该设备的功能单元执行以下描述的功能。另外或替代地，ue115可以使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。
在框1605处，ue115可以向基站105发送第一rach传输。框1605的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1605的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的uerach传输组件来执行。
在框1610处，ue115可以从基站105接收响应于第一rach传输的第二rach传输，第二rach传输包括对供ue115用来发送第三rach传输的两个或更多个发射波束的指示。框1610的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1610的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的发射波束管理器来执行。
在框1615处，ue115可以使用所指示的两个或更多个发射波束来向基站105发送第三rach传输。框1615的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1615的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的uerach传输组件来执行。
在框1620处，ue115可以从基站105接收响应于第三rach传输的第四rach传输，第四rach传输包括关于ue115将使用一个或多个发射波束向基站105发送确认的指示。框1620的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1620的操作的各方面可以由如参照图5至8描述的ack管理器来执行。
图17示出了说明根据本公开内容的各方面的用于多波束上行链路rach消息的方法1700的流程图。方法1700的操作可以由如本文描述的基站105或其组件来实现。例如，方法1700的操作可以由如参照图9至12描述的基站rach管理器来执行。在一些示例中，基站105可以执行代码集，以控制该设备的功能单元执行以下描述的功能。另外或替代地，基站105可以使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。
在框1705处，基站105可以从ue115接收第一rach传输。框1705的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1705的操作的各方面可以由如参照图9至12描述的rach组件来执行。
在框1710处，基站105可以识别供ue115用来向基站发送第三rach传输的两个或更多个发射波束。框1710的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1710的操作的各方面可以由如参照图9至12描述的发射波束识别管理器来执行。
在框1715处，基站105可以响应于第一rach传输来向ue115发送第二rach传输，第二rach传输包括对所识别的两个或更多个发射波束的指示。框1715的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1715的操作的各方面可以由如参照图9至12描述的基站rach传输管理器来执行。
在框1720处，基站105可以从ue115接收响应于第二rach传输的第三rach传输。框1720的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1720的操作的各方面可以由如参照图9至12描述的rach组件来执行。
图18示出了说明根据本公开内容的各方面的用于多波束上行链路rach消息的方法1800的流程图。方法1800的操作可以由如本文描述的基站105或其组件来实现。例如，方法1800的操作可以由如参照图9至12描述的基站rach管理器来执行。在一些示例中，基站105可以执行代码集，以控制该设备的功能单元执行以下描述的功能。另外或替代地，基站105可以使用专用硬件来执行以下描述的功能的各方面。
在框1805处，基站105可以从ue115接收第一rach传输。框1805的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1805的操作的各方面可以由如参照图9至12描述的rach组件来执行。
在框1810处，基站105可以识别供ue115用来向基站发送第三rach传输的两个或更多个发射波束。框1810的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1810的操作的各方面可以由如参照图9至12描述的发射波束识别管理器来执行。
在框1815处，基站105可以基于对所识别的两个或更多个发射波束的指示，来识别与用于接收第四rach传输的多个波束相关联的监测模式。框1815的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1815的操作的各方面可以由如参照图9至12描述的监测模式管理器来执行。
在框1820处，基站105可以响应于第一rach传输来向ue115发送第二rach传输，第二rach传输包括对所识别的两个或更多个发射波束的指示。框1820的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1820的操作的各方面可以由如参照图9至12描述的基站rach传输管理器来执行。
在框1825处，基站105可以在第二rach传输中发送对所识别的监测模式的指示。框1825的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1825的操作的各方面可以由如参照图9至12描述的基站rach传输管理器来执行。
在框1830处，基站105可以从ue115接收响应于第二rach传输的第三rach传输。框1830的操作可以根据本文描述的方法来执行。在某些示例中，框1830的操作的各方面可以由如参照图9至12描述的rach组件来执行。
应当注意的是，上文描述的方法描述了可能的实现方式，并且操作和步骤可以被重新排列或者以其它方式修改，并且其它实现方式是可能的。此外，来自方法中的两种或更多种方法的各方面可以被组合。
本文描述的技术可以用于各种无线通信系统，比如码分多址(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系统可以实现例如cdma2000、通用陆地无线接入(utra)等的无线技术。cdma2000覆盖is-2000、is-95和is-856标准。is-2000版本可以通常称为cdma20001x、1x等等。is-856(tia-856)通常称为cdma20001xev-do、高速分组数据(hrpd)等。utra包括宽带cdma(w-cdma)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)之类的无线技术。
ofdma系统可以实现诸如超移动宽带(umb)、演进型utra(e-utra)、电气与电子工程师协会(ieee)802.11(wi-fi)、ieee802.16(wimax)、ieee802.20、flash-ofdm等的无线技术。utra和e-utra是通用移动电信系统(umts)的一部分。lte和lte-a是使用e-utra的umts的版本。在来自名为“第3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、nr和gsm。在来自名为“第3代合作伙伴计划2”(3gpp2)的组织的文档中描述了cdma2000和umb。上文中描述的技术可以用于本文提及的系统和无线技术以及其它系统和无线技术。虽然为了举例说明的目的可以描述lte或nr系统的方面，并且lte或nr术语可以用在描述的大部分内容中，但是本文中描述的技术可应用于lte或nr应用之外。
宏小区通常覆盖相对较大的地理区域(例如，半径若干千米)并且可以允许由具有与网络提供方的服务订制的ue115的不受限制接入。小型小区相比于宏小区可以与较低功率基站105相关联，以及小型小区可以操作在与宏小区相同或不同(例如，许可的、未许可的等)的频带中。小型小区可以根据各个示例包括微微小区、毫微微小区和微小区。例如，微微小区可以覆盖较小的地理区域并且可以允许由具有与网络提供方的服务订制的ue115不受限制接入。毫微微小区也可以覆盖较小地理区域(例如，家庭)并且可以提供由具有与毫微微小区的关联的ue115(例如，封闭用户组(csg)中的ue115、针对家庭中用户的ue115等等)的受限制接入。针对宏小区的enb可以被称为宏enb。针对小型小区的enb可以被称为小型小区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、四个等等)小区，以及还可以使用一个或多个分量载波来支持通信。
本文中描述的一个或多个无线通信系统100可以支持同步或异步操作。对于同步操作，基站105可以具有相似的帧定时，并且来自不同基站105的传输可以在时间上近似对准。对于异步操作，基站105可以具有不同的帧定时，并且来自不同基站105的传输可以不在时间上对准。本文中描述的技术可以用于同步或异步操作。
本文中描述的信息和信号可以使用各种不同的工艺和技术中的任何工艺和技术来表示。例如，可以在贯穿上文描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以由电压、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。
可以利用被设计为执行本文所述功能的通用处理器、dsp、asic、fpga、或其它pld、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合来实现或执行结合本文公开内容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，但在替代方式中，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，或者任何其它这种配置)。
本文中所描述的功能可以实现在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任意组合中。如果实现在由处理器执行的软件中，则功能可以作为一个或多个指令或代码来存储在计算机可读介质上或在其上进行发送。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之内。例如，由于软件的特征，上文描述的功能能够使用由处理器执行的软件、硬件、固件、硬接线或这些的任意组合来实现。实现功能的特征还可以物理地位于各种位置，包括处于分布式的使得功能的部分实现在不同物理位置处。
计算机可读介质包括非暂时性计算机存储介质和通信介质，所述通信介质包括促进计算机程序从一个位置到另一个位置的传送的任何介质。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访问的任何可用介质。通过举例但非限制的方式，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)、闪存存储器、压缩光盘(cd)rom或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或可以用于以指令或数据结构的形式携带或存储期望的程序代码单元以及由通用或专用计算机、或通用或专用处理器能够访问的任何其它非暂时性介质。此外，任何连接适当地被称为计算机可读介质。例如，如果软件使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(dsl)或比如红外线、无线电和微波之类的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送，则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或比如红外线、无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义内。本文中所用的磁盘和光盘，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范围内。
如本文所使用的(包括在权利要求中)，如项目列表(例如，以诸如“中的至少一个”或“中的一个或多个”之类的短语结束的项目列表)中所使用的“或”指示包含性列表，使得例如，a、b或c中的至少一个的列表意指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”不应当被解释为对封闭的条件集合的引用。例如，在不脱离本公开内容的范围的情况下，被描述为“基于条件a”的示例性步骤可以基于条件a和条件b两者。换句话说，如本文所使用的，应当以与解释短语“至少部分地基于”相同的方式来解释短语“基于”。
在附图中，相似的组件或特征可以具有相同的附图标记。此外，相同类型的各种组件可以通过在附图标记后跟随有破折号和第二标记进行区分，所述第二标记用于在相似组件之间进行区分。如果在说明书中仅使用了第一附图标记，则描述可应用到具有相同的第一附图标记的相似组件中的任何一个组件，而不考虑第二附图标记或其它后续附图标记。
本文结合附图阐述的描述对示例配置进行了描述，并且不表示可以实现或在权利要求的范围内的所有示例。本文所使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或说明”，并且不是“优选的”或者“比其它示例有优势”。出于提供对所描述的技术的理解的目的，详细描述包括具体细节。但是，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，众所周知的结构和设备以框图的形式示出，以便避免使描述的示例的概念模糊。
为使本领域技术人员能够实现或者使用本公开内容，提供了本文中的描述。对于本领域技术人员来说，对本公开内容的各种修改将是显而易见的，并且本文中定义的总体原理可以在不脱离本公开内容的范围的情况下适用于其它变型。因此，本公开内容不限于本文中描述的示例和设计，而是符合与本文中公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。
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