RRC连接模式下用于随机接入的带宽部分操作的制作方法

相关申请

本申请涉及并要求2017年11月28日递交的申请号为62/591,546的美国申请的优先权；该申请通过引用被并入本文。

本公开总体上涉及通信系统。更具体地，本公开涉及用于在第五代移动通信技术中发起增强随机接入通信的系统和方法。

背景

移动互联网、物联网等服务应用的发展成为第五代移动通信技术(5g)发展的主要推动力；在允许，例如光纤等级接入速率、广泛的连通性、广泛的无线宽带接入、高能效、高频谱效率等方面，对5g有着强烈的需求。

如第三代合作伙伴计划(3gpp)国际标准化组织定义的5g有望以类似于长期演进(lte)系统的方式解决用户设备(ue)和网络节点之间的随机接入。

技术实现要素：

本公开的实施例涉及一种在5g用户设备(ue)和5g网络节点之间发起无线接入通信的方法。该方法包括：如果用户设备的当前激活的上行链路带宽部分(ul-bwp)具有有效的物理随机接入信道(prach)资源，则用户设备在当前激活的ul-bwp上发送随机接入前导码；以及如果用户设备的当前激活的ul-bwp没有有效的prach资源，则用户设备在初始ul-bwp上发送随机接入前导码；该方法还包括：用户设备在初始下行链路带宽部分(dl-bwp)上监听随机接入响应(rar)。

本公开的另一个实施例涉及一种在5g用户设备和5g网络节点之间发起随机接入通信的方法。该方法包括：如果用户设备的当前激活的上行链路带宽部分(ul-bwp)具有有效的物理随机接入信道(prach)资源，则用户设备在当前激活的ul-bwp上发送随机接入前导码；以及如果用户设备的当前激活的ul-bwp没有有效的prach资源，则用户设备在初始ul-bwp上发送随机接入前导码；该方法还包括：用户设备在默认的下行链路带宽部分(dl-bwp)上监听随机接入响应(rar)。

根据本公开的实施例，默认的dl-bwp可以是与当前激活的ul-bwp具有相同索引的dl-bwp。例如，如果当前激活的ul-bwp具有prach资源，并且当前激活的ulbwp的id为2，则用户设备将当前激活的dlbwp切换到id为2的dl-bwp。

本公开的另一个实施例涉及一种在5g用户设备和5g网络节点之间发起随机接入通信的方法。该方法包括：用户设备在初始上行链路带宽部分(ul-bwp)上发送随机接入前导码；以及用户设备在初始的下行链路带宽部分(dl-bwp)上监听随机接入响应(rar)。

本公开的另一实施例涉及一种在5g用户设备和5g网络节点之间发起无线接入通信的方法。该方法包括：用户设备在初始上行链路带宽部分(ul-bwp)上发送随机接入前导码；以及用户设备在默认的下行链路带宽部分(dl-bwp)上监听随机接入响应(rar)。

根据本公开的实施例，prach资源是根据传统3gpp标准定义的。

根据本公开的实施例，该方法包括：在发送随机接入前导码之前，用户设备接收由网络节点发出的sib消息中的prach资源的定义。

根据本公开的实施例，该方法包括：在发送随机接入前导码之前，用户设备接收关于初始ul-bwp和初始dl-bwp的高层信息。

根据本公开的实施例，该方法包括：网络节点在初始dl-bwp上发送响应于随机接入前导码的随机接入响应。

本公开的实施例还针对通过硬件和/或编程来实现上述方法的所布置的装置。

附图说明

结合在本说明书中并形成其一部分的附图，示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释如本文描述的本公开的实施例的原理。在不同的附图中，相同的附图标记代表相同的特征。这些附图没有按比例绘制。

图1示出了相关技术的随机接入过程。

图2示出了相关技术的上行链路信道。

图3示出了相关技术的下行链路信道。

图4和5示出了根据本公开实施例的方法。

图6和7示出了根据本公开的另一实施例的方法。

图8示出了根据本公开的另一实施例的方法。

图9示出了根据本公开的另一实施例的方法。

详细描述

以下描述被呈现以使本领域普通技术人员能够实现和使用该呈现的教导，并将它们结合到特定应用的环境中。对于本领域技术人员来说，各种修改以及在不同应用中的各种使用将是明显的，以及本文定义的一般原理可以应用于大范围的实施例中。因此，本发明不旨在被限于所呈现的实施例，而是被赋予与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

在下文的详细描述中，阐述了许多特定的细节，以便更全面地理解本文的实施例。然而，对于本领域的技术人员来说，显然可以不必限于这些特定的细节而实施这些实施例。

除非另有明确说明，本文公开的所有特征(包括任何的所附权利要求、摘要和附图)可以被用于相同、等同或类似目的的可选的特征所替代。因此，除非另有明确说明，所公开的每个特征仅是一系列等同或类似特征中的一个例子。

此外，权利要求中没有明确说明用于执行特定功能的“手段(meansfor)”或用于执行特定功能的“步骤(stepfor)”的任何元素，不应被解释为美国专利法35u.s.c.中的第112部分第6段中规定的“手段”或“步骤”的条款。特别地，在本文的权利要求中使用“步骤”或“行为”并不旨在引用美国专利法35u.s.c.中的第112部分第6段中的规定。

图1示出了相关技术的随机接入过程。在初始接入期间，用户设备(ue)10寻求接入到网络(未示出)的网络节点12，以便注册和通信。随机接入过程用作上行链路控制过程，以使得用户设备能够接入网络并获取合适的上行链路定时(同步上行链路)。由于初始接入尝试不能被网络所调度，因此初始随机接入过程是基于竞争的。冲突可能会发生，因此竞争解决方案被实施。如下文详细描述的，相关技术提供了在最终传输用户数据之前，首先发送随机接入前导码，其目的是获得上行链路同步。

通常，发起随机接入过程的原因包括：来自rrc_idle的初始接入；无线资源控制(rrc)连接重建流程；切换；当上行链路(ul)同步状态为“非同步”时，下行链路(dl)或ul数据在rrc_connected期间到达；来自rrc_inactive的转换；在scell添加时建立时间对齐；请求其他的si；以及光束故障恢复。

当用户设备想要发送上行链路数据时，其需要处于rrc_connected模式，具有其同步的上行链路(分配的媒体访问控制(mac)时间对齐定时器尚未到期)，以及具有配置的调度请求资源。如果这些要求中的任何一个没有被满足，则用户设备发起随机接入过程。随机接入过程的目标是获取合适的上行链路定时，以便用户设备能够发送上行链路数据。

图1概述了基本的随机接入过程。这些附图示出了在ue10和网络节点12(例如增强型节点b或“enb”)之间传送的消息。图1示出了初始接入情况下基于竞争的随机接入过程。在步骤14，ue10向网络节点12发送随机接入前导码。在相关技术中，随机接入前导码在物理随机接入信道(prach)上传输，这将在下文中详细描述，由此前导码的传输被限制于特定的时间和频率资源。prach时间和频率资源由上层(在网络节点周期性发出的sib-2系统信息消息中)配置。对于频分双工(fdd—帧结构格式1)，prach频率当前可以从每个子帧变化到每隔一个无线帧一次(即每20毫秒一次)。

如下文还详细描述的，prach资源具有对应于6个物理资源块的带宽。prach前导码的时间长度取决于所使用的前导码格式。小区中的prach资源的配置由rrc协议进行，以及对于小区中的所有用户设备而言，该配置是相同的。

在步骤16，网络节点12向ue10发送随机接入响应。在相关技术中，利用物理下行链路共享信道(pdsch)发送随机接入响应，如下文所详细描述的。随机接入响应包括针对ue10的上行链路授权。在步骤18，ue10向网络节点发送rrc连接请求。消息是利用在步骤16中由网络节点分配的上行链路资源被发送的。该消息请求在rrc层建立连接。在相关技术中，rrc连接请求可以在物理上行链路共享信道(pusch)上发送，如下文所详细描述的。在步骤20，网络节点12向ue10发送rrc连接建立消息，以便建立rrc连接。作为回应，ue10可以发送rrc连接完成消息(未示出)。需要注意的是，当rach由从空闲模式切换到连接模式的用户设备发起时，rrc连接请求(在msg3中)和相应的rrc连接完成消息(在msg4中)仅仅是rach过程的一种使用情况。当rach是由别的事件发起时，例如，当未获得上行链路同步时，msg3可能不包括rrc连接请求消息。

上述协议通过在由网络节点12发出的随机接入响应中包括从随机接入前导码中得出的标识符来避免竞争，这允许ue10知晓网络12是响应于ue10而不是响应于也在等待随机接入响应的另外的us(未示出)。

图2示出了作为时间的函数的上行链路信道频率图，其基本上包括宽物理上行共享信道(pusch)22和两个窄边缘信道/频带24、26，前者占用了可用于上传的带宽的大部分，后者一起形成物理上行控制信道(pucch)。此外，形成物理随机接入信道(prach)的窄信道28周期性地出现在pusch22的确定位置，每个窄信道28具有6个资源块(rb)的频率高度和随着所使用的调制方案而变化的时间长度。如上所述，prach时间和频率资源被配置在由网络节点周期性发出的sib-2消息中。

图3示出了作为时间的函数的下行链路信道频率图。图2和3没有按比例绘制。下行链路信道包括每10ms重复两次的主同步信号(pss)信道30和辅同步信号(sss)信道32，每个信道具有6个rb的高度。下行链路信道还包括每10ms重复一次的、也具有6个rb高度的物理广播信道(pbch)34。pbch广播特定于网络节点12的主信息块(mib)，这允许ue10接入物理下行控制信道(pdcch)36，该信道每1毫秒重复一次，并且基本上与下行链路可用的带宽一样高。形成下行链路信道的rb的剩余部分形成物理下行共享信道(pdsch)38，该信道广播针对与网络节点通信的各种用户设备的数据。pdcch36广播许多信息，特别是定义上述prach的sib-2信号。pdcch36还包含哪些rb包含专用于哪些用户设备的数据的映射。

除了上述考虑之外，在5grrc连接建立中，用户设备可以在下行链路中配置有多达四个带宽部分(bwp)，其中在给定时间内单个下行链路带宽部分(dl-bwp)是激活的，并且在上行链路中配置有多达四个bwp，其中在给定时间内单个上行链路bwp是激活的。在其激活的下行链路bwp之外，用户设备不期望接收到pdsch、pdcch或csi-rs(rrm除外)。用户设备不会在其激活的ul-bwp之外的pusch或pucch上进行传输。

bwp选择(或bwp切换)可以通过以下列出的几种不同方式进行：

通过pdcch(即，dci)：特定的bwp可以由dci格式1_1(ul授权)和dci格式0_1(下行链路调度)中的带宽部分指示激活；

通过bwp-inactivitytimer：servingcellconfig.bwp-inactivitytimer；

通过rrc信令；

通过在随机接入过程发起时的mac实体本身。

利用上文列出的机制，特定的bwp依赖于呼叫处理中的各种情况被激活。

发明人已经注意到，因为5g规定在用户设备的操作期间可以改变用户设备的ul-bwp，所以不能确定在任何给定时间的激活的ul-bwp实际上具有有效的prach资源。因此，如果由于任何原因用户设备想要在任何时间发起随机接入通信，可能必须从其激活的ul-bwp变为具有有效的prach资源的ul-bwp。发明人还注意到，因为5g规定接收随机接入前导码的网络节点不知晓已发送随机接入前导码的用户设备的配置，所以网络节点无法知晓用户设备的激活的dl-bwp是什么，因此不知道在哪个dl-bwp上发送随机接入响应。一种解决方案是网络节点在所有用户设备的所有dl-bwp上发送随机接入响应。然而，这种解决方案导致低下的资源效率。

仍然需要一种具有良好的资源效率的在5g中发起随机接入通信的方法。

对于ue，初始dl/ulbwp对是激活的，直到该ue在rrc连接建立期间或之后被显式地配置(或重新配置)带宽部分。

此外，初始激活的dl/ulbwp被限定在用于给定频带的用户设备最小带宽内。

注意到，用户设备的下行链路bwp的激活/去激活可以是由定时器指示用户设备将其激活的下行链路bwp切换到默认的下行链路bwp引起的。

注意到，默认的dl-bwp可以是，也可以不是用户设备的初始激活的dl-bwp。

如上所述，当在rrc连接模式下从用户设备发起随机接入时，因为用户设备的ul-bwp和/或dl-bwp可能已经由于多种原因在内部(例如，作为计时器指令的结果)或外部(例如，响应于用于促进数据上传的节点指令)被改变，用户设备的激活的ul-bwp实际上是否具有有效的prach资源是完全不确定的，并且不知晓当用户设备发起随机接入时，用户设备的激活的dl-bwp是什么。因此，如上所述，当在rrc连接模式下从用户设备发起随机接入时，当用户设备在其激活的ul-bwp发送前导码时，网络实际上不知晓前导码来自哪个用户设备，因此网络节点不知晓如何发送随机接入响应。

图4示出了根据本公开实施例的在5g用户设备和5g网络节点之间发起随机接入通信的方法。根据实施例，prach资源是根据传统3gpp标准定义的；例如，图1所示的相关技术。因此，可以认为根据本公开的实施例，图1中的用户设备10可以是5g用户设备，以及根据本公开的实施例，图1中的节点12可以是5g网络节点。如关于图1所述的，在发送随机接入前导码之前，ue10可以接收由网络节点12发出的sib-2消息中的prach资源的定义。

图4的左侧部分示出了用户设备的激活的ul-bwp，而图4的右侧部分示出了用户设备的激活的dl-bwp。为了清楚起见，未示出用户设备的未使用/未激活的ul-bwp和dl-bwp。图4示出了用户设备的激活的ul-bwp40碰巧具有有效的prach资源42的情况。根据本公开的当前实施例，在这种情况下，用户设备在其当前激活的ul-bwp40上发送随机接入前导码14。根据本公开的实施例，在发送随机接入前导码之前，ue12可以接收关于初始ul-bwp和初始dl-bwp的高层信息。例如，初始bwp可以由在其上接收到ssb(其中ssb是从网络发送到用户设备的组合信令块，包括上面概述的mib、pss、sss)的频带所确定。

此外，根据本公开的该实施例，按照惯例，无论当随机接入前导码被发送时其当前激活的dl-bwp44是什么，用户设备都将在其初始dl-bwp46上监听随机接入响应(rar)。如以上关于图1所概述的，网络节点12被安排用于发送随机接入响应以响应来自ue10的随机接入前导码。根据本公开的该实施例，网络节点因此被编程为当接收随机接入前导码时，在小区的初始dl-bwp46上、并因此在用户设备的初始dl-46上，发送随机接入响应(初始bwp不一定对所有小区都一样。然而，对于同一小区中的所有用户设备来说是相同的)。

图5示出了与图4中相同实施例的操作，其中ue10的激活的ul-bwp50碰巧没有有效的prach资源52。根据本公开的该实施例，在这种情况下，ue10切换到具有有效的prach资源52的其初始ul-bwp54，并在初始ul-bwp54上发送随机接入前导码14。

如图4所示，根据本公开的该实施例，无论在发送随机接入前导码时其当前激活的dl-bwp58是什么，用户设备都将在其初始dl-带宽56中监听随机接入响应(rar)；并且网络节点必须被编程用于在初始dl-bwp56上发送随机接入响应。

图6示出了根据本公开的第二实施例的在5g用户设备10和5g网络节点12之间发起随机接入通信的方法。图6和7示出的实施例类似于图4和5示出的实施例，但是不同之处在于，无论在发送随机接入前导码时其当前激活的dl-bwp44是什么，ue10都被安排在默认的dl-bwp60上监听随机接入响应(rar)，而不是将ue10安排在其初始dl-bwp上监听随机接入响应(rar)。根据本公开的实施例，默认的dl-bwp可以是与当前激活的ul-bwp具有相同索引的dl-bwp。例如，如果当前激活的ul-bwp具有prach资源，并且当前激活的ulbwp的id为2，则用户设备将当前激活的dlbwp切换到id为2的dl-bwp。

如以上关于图1所概述的，网络节点12被安排用于发送随机接入响应以响应来自ue10的随机接入前导码。根据本公开的该实施例，网络节点因此被编程用于当接收随机接入前导码时，在默认的dl-bwp60上发送随机接入响应。

图7示出了与图6中相同实施例的操作，其中ue10的激活的ul-bwp50碰巧没有有效的prach资源52。根据本公开的该实施例，在这种情况下，ue10切换到具有有效的prach资源52的其初始ul-bwp54，并在初始ul-bwp54上发送随机接入前导码14。

如图6所示，根据本公开的该实施例，无论在发送随机接入前导码时其当前激活的下行链路-bwp58是什么，用户设备10都将在默认的dl-bwp60上监听随机接入响应(rar)；以及网络节点必须被编程用于在默认的dl-bwp60上发送随机接入响应。

图8示出了根据本公开的第三实施例的在5g用户设备10和5g网络节点12之间发起随机接入通信的方法。图8中示出的实施例类似于图4/5和6/7中示出的实施例，但是实质上不同之处在于，无论其当前激活的ul-bwp是什么，ue10被安排切换到具有有效的prach资源52的其初始ul-bwp54。根据图8中的实施例，如在图4和5的实施例中，无论其当前激活的dl-bwp是什么，ue10都被安排用于在其初始的dl-bwp56上监听随机接入响应(rar)。在图8中，附图标记“？？”指示不知晓哪个ul-bwp或dl-bwp是激活的，这并不重要，因为无论其当前激活的ul-bwp和dl-bwp是什么，ue10都被安排切换到其初始ul-bwp54和dl-bwp56。

图9示出了根据本公开的第四实施例的在5g用户设备10和5g网络节点12之间发起随机接入通信的方法。图9中示出的实施例类似于图8中示出的实施例，但是实质上不同之处在于，如在图6和7的实施例中，无论其当前激活的dl-bwp是什么，ue10都被安排在默认的dl-bwp60上监听随机接入响应(rar)。在图9中，附图标记“？？”指示不知晓哪个ul-bwp或dl-bwp是激活的，这并不重要，因为无论其当前激活的ul-bwp和dl-bwp是什么，ue10都被安排切换到其初始ul-bwp54和默认的dl-bwp60。

本公开还涉及被安排用于实现根据本公开实施例的上述方法的装置(ue、网络节点)。可以通过利用专门用于实现所述方法的硬件，或者通过存储程序来如此安排所述装置，其中所述程序存储在存储介质上，所述程序在运行时，实现所述方法。本公开还涉及存储程序的存储介质，当该程序运行时，实现至少一种所述方法。

根据专利法规章的要求现在已经描述了本发明，本领域的技术人员将理解如何对本发明进行改变和修改以满足其特定的要求或条件。在不脱离本文公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行这样的改变和修改。

示例性和优选实施例的前述详细描述是根据法律的要求出于说明和公开的目的给出的。它不旨在是详尽的，也不是将本发明限制到所描述的精确形式，而是仅使本领域的其他技术人员能够理解本发明如何适用于特定的用途或实现。修改和变化的可能性对本领域从业者来说是明显的。示例性实施例的描述并不旨在进行限制，这些示例性实施例可以包括公差、特征尺寸、特定操作条件、工程规范等，并且这些示例性实施例可以在实施方式之间变化或者随着本领域状态的变化而变化，并且不应由此暗示任何限制。

申请人已经就本领域的现状提出了本公开，但还预期了优势，以及预期了未来的调整可以考虑这些优势，即根据本领域的现状进行了预期。意图是本发明的范围由书面权利要求和适用的等同物来限定。除非明确说明，否则单数形式的权利要求要素的引用并不旨在意味着“一个且仅一个”。此外，本公开中的元件、组件、方法或工艺步骤均不旨在捐献给公众，而不管该元件、组件或步骤是否在权利要求中明确叙述。本文的任何权利要求元素都不得根据美国专利法35u.s.c.中的第35篇第112部分第六段的规定进行解释，除非使用短语“手段(meansfor)......”来明确引用该元素。而且，本文的任何方法或工艺步骤都不能根据这些规定来解释，除非使用短语“包括步骤......”来明确引用该步骤或该多个步骤。

本文描述的所有元件、部件和步骤优选被包括在内。应当理解，这些元件、部件和步骤中的任何一个都可以被其他元件、部件和步骤代替，或者完全删除，如对本领域技术人员来说所显而易见的。