用于灵活的无线电通信的同步信号和随机接入的方法和装置与流程
本公开涉及用于灵活的无线电通信的同步信号和随机接入的方法和装置。
背景技术：
目前，诸如用户设备(ue)的无线通信设备使用不同无线电接入技术(rat)上的无线信号来与其他通信设备通信。在第五代(5g)rat或新rat(nr)中，网络在给定载波中配置诸如多个子载波间隔的多个参数集(numerology)的集合以服务于具有不同速度的ue和/或满足诸如延迟的不同的服务要求。使用与在频域中灵活地定位下行链路同步信号(ss)有关的方法。ss的灵活的频率位置的好处之一是允许在载波中使用公共ss用于多个配置的参数集集合，而不增加保护带开销或调度限制。在减少ue小区搜索接收机复杂度和ss开销方面，具有预定义子载波间隔和预定义传输带宽的公共ss可能是有益的。另一方面，ss应该能够针对所有配置的参数集提供相对于符号持续时间的类似的相对定时精度。
随机接入信道(rach)用于上行链路同步。当上行链路未被同步时，ue可以在上行链路(ul)或下行链路(dl)数据到达时执行随机接入过程，以用于移交、用于初始接入、用于从无线电链路故障恢复、或者用于ue是ul同步但是没有指配调度请求(sr)资源的情况。在配置有用于数据和/或控制信道的多个子载波间隔的小区中，物理随机接入信道(prach)还应该能够为所有配置的子载波间隔提供适当的上行链路同步精度。
附图说明
为了描述可以获得本公开的优点和特征的方式，通过参考在附图中示出的本公开的特定实施例来呈现本公开的描述。这些附图仅描绘了本公开的示例实施例，并且因此不应被视为限制其范围。为清楚起见，可能已经简化了附图，并且附图不一定按比例绘制。
图1是根据可能实施例的系统的示例框图。
图2a-2c是根据可能实施例的在小区中具有各种参数集配置的灵活带宽pss的示例的图示；
图3是根据可能的实施例的配置有多个子载波间隔的小区中的prach资源配置的示例图示；
图4是示出根据可能实施例的无线通信设备的操作的示例流程图；
图5是示出根据可能实施例的无线通信设备的操作的示例流程图；
图6是示出根据可能实施例的无线通信设备的操作的示例流程图；
图7是示出根据可能实施例的无线通信设备的操作的示例流程图；以及
图8是根据可能实施例的装置的示例框图。
具体实施方式
实施例提供了用于灵活的无线电通信的同步信号和随机接入的方法和装置。根据可能的实施例，可以接收包括同步信号的下行链路正交频分复用信号。可以利用第一子载波间隔和第一带宽来发射同步信号。可以使用所接收的下行链路正交频分复用信号来执行小区检测，以检测至少一个小区。可以选择至少一个所检测到的小区中的小区。可以接收与所选择的小区相关联的至少一个子载波间隔的信息。至少一个子载波间隔可以用于通信。可以从至少一个子载波间隔中选择第二子载波间隔。当所选择的第二子载波间隔大于第一子载波间隔时，可以从具有第二带宽的扩展同步信号获得精细(fine)下行链路定时信息。可以使用精细下行链路定时信息来执行发射。
根据另一个可能的实施例，可以发射包括同步信号的下行链路正交频分复用信号。可以利用第一子载波间隔和第一带宽来发射同步信号。可以发送多个子载波间隔的信息。如果多个子载波间隔包括大于第一子载波间隔的第二子载波间隔，则可以发射扩展同步信号。扩展同步信号可以具有大于第一带宽的第二带宽。可以使用从扩展同步信号获得的精细下行链路定时信息从用户设备接收通信。
根据另一个可能的实施例，可以从基站接收信息。该信息可以包括用于小区的多个子载波间隔和至少一个随机接入配置。至少一个随机接入配置中的每一个可以与多个子载波间隔中的至少一个子载波间隔相关联。至少一个子载波间隔可以用于通信。可以从至少一个随机接入配置中选择随机接入配置。可以根据所选择的随机接入配置来发射随机接入前导码。
根据另一个可能的实施例，可以将信息发送到用户设备。该信息可以包括用于小区的多个子载波间隔和至少一个随机接入配置。至少一个随机接入配置中的每一个可以与多个子载波间隔中的至少一个子载波间隔相关联。可以根据来自至少一个随机接入配置的随机接入配置从用户设备接收随机接入前导码。
图1是根据可能实施例的系统100的示例框图。系统100可以包括无线通信设备110，诸如用户设备(ue)、基站120、和网络130。ue110可以是无线终端、便携式无线通信设备、智能电话、蜂窝电话、翻盖电话、个人数字助理、个人计算机、选呼接收机、物联网(iot)设备、平板电脑、笔记本电脑、或在无线网络上能够发送和接收通信信号的任何其他设备。
网络130可以包括能够发送和接收无线通信信号的任何类型的网络。例如，网络130可以包括无线通信网络、蜂窝电话网络、基于时分多址(tdma)的网络、基于码分多址(cdma)的网络、基于正交频分多址(ofdma)的网络、长期演进(lte)网络、基于第三代合作伙伴计划(3gpp)的网络(例如，第四代(4g)网络、第五代(5g)或新无线电(nr)网络和/或其他基于3gpp的网络)、卫星通信网络、高空平台网络、因特网和/或其他通信网络。基站120可以是增强型nodeb(enb)、5g或nrnodeb(gnb)、非许可频谱基站、接入点或可以在ue和网络之间提供无线通信的任何其他设备。
在运行中，ue110可以使用诸如5g信号的无线通信信号与基站120通信。这些信号可包括控制和数据信号。例如，ue110可以从基站120接收同步信号(ss)，诸如主同步信号(pss)和辅同步信号(sss)，以获得基站120的小区的标识和帧定时。
具有单个子载波间隔的ss和在3gpp规范中预定义的传输带宽可能无法为某个数据/控制信道参数集提供足够的同步精度，所述某个数据/控制信道参数集是诸如数据/控制信道的60khz子载波间隔和对于用于ss的大约1mhz传输带宽的15khz子载波间隔。相反，如果总是以60khz子载波间隔和～4mhz传输带宽发射ss，则对于仅配置有用于数据/控制信道的15khz子载波间隔的小区，可能浪费无线电资源。此外，具有有限操作带宽能力的ue——诸如低成本机器类型通信(mtc)ue——可能无法检测到ss。如果网络130上的网络实体从可能的参数集集合中选择ss的子载波间隔，则这可能要求ue110盲目地检测所选择的子载波间隔，并且因此可能增加ue110的接收器复杂度。
在长期演进(lte)中，对于所有prach格式，物理随机接入信道(prach)的传输带宽可以被限制在1.08mhz的6个资源块(rb)内，其中，rb可以包括具有15khz子载波间隔的12个子载波。对于4.7μs循环前缀(cp)持续时间，这可以近似提供±0.5μs内的时序估计精度。然而，对于具有60khz子载波间隔和1.17μs的cp持续时间的同步上行链路数据/控制接收，6rbprach带宽可能不足以提供所需的诸如±0.15μs内的定时估计精度。
根据可能的实施例，可以使用下行链路(dl)ss设计，其可以为多个配置的参数集提供必要的dl同步精度，而不会导致ss开销和ue接收器复杂度的不必要的增加。根据另一个可能的相关实施例，可以使用随机接入过程和prach配置，其适合于基于不同的参数集支持小区中的不同类型的服务和ue。
根据另一个可能的相关实施例，在ss结构中，如果需要，pss可以包括基线pss序列和附加到基线pss序列的附加序列。是否附加额外序列以及附加序列的长度可取决于小区中的参数集的配置。可以为所有配置的参数集提供必要的同步精度以及无线电资源的有效利用。此外，由于ue110仅使用基线pss序列进行小区检测，因此另外附加的序列既不会增加ue小区检测复杂度，也不会影响驻留在小区上的带宽受限的ue。
根据可能的随机接入过程，驻留在配置有用于数据/控制信道的多个子载波间隔的小区或者由配置有用于数据/控制信道的多个子载波间隔的小区服务的ue可以最初从小区中的一个或多个prach配置中选择用于数据/控制信道的适当的子载波间隔和相应的prach配置，包括prach子载波间隔和传输带宽。ue决策可以基于其速度、业务的服务质量(qos)要求、其硬件能力、诸如路径损耗和信号干扰和噪声比(sinr)之类的信道条件的估计和/或其他信息的组合。
为所选数据/控制信道的参数集选择适当的prach配置可以提供所需的ul定时同步精度。因此，成功完成随机接入过程的ue可以准备好遵循ul数据和控制传输，而无需进一步的定时调整或附加的前导码传输。此外，ue110可以隐含地指示其业务类型——诸如等待时间要求，和操作能力——诸如最大可支持传输带宽。
根据可能的实施例，可以针对给定的频率范围指定包括子载波(sc)间隔的基线参数集，诸如对于6ghz以下的15khzsc，对于6ghz和30ghz之间的频带的60khzsc，以及对于30ghz以上的240khz，并且基线参数集的sc间隔可用于传输pss、sss和基本系统信息(esi)。此外，pss和sss序列的公共集合可以用于所有工作频带，使得ue可以对所有工作频带采用类似或共同的基带处理。根据可能的实施方式，pss和sss序列两者都可以用于表示小区标识(id)。根据另一种可能的实施方式，pss序列可以仅用于时间和频率获取，并且sss序列可以用于表示小区id和其他信息，诸如双工模式。
图2a-2c是根据可能实施例的在小区中具有各种参数集的配置的灵活带宽pss的示例的图示200。如果在小区中配置大于pss的子载波间隔的数据/控制信道的子载波间隔，则网络可以利用附加序列在频域中扩展pss。网络可以确定pss的扩展传输带宽，使得扩展pss可以针对所有配置的数据/控制信道参数集提供关于符号持续时间的至少类似的相对定时精度。
ue可以通过检测诸如非扩展pss的基线pss和sss来执行基线参数集和小区标识的定时和频率获取。可以在诸如1.08mhz的某个有限带宽内传输基线pss、sss和esi，使得低成本/带宽受限的ue也可以检测pss/sss并解码esi信道。根据可能的实施方式，ue可以从广播系统信息消息获取小区中配置的参数集。在移交期间，网络可以将目标小区中的配置的参数集指示为移动性控制信息——诸如移交命令、专用高层信令——的一部分。如果小区配置有多个子载波间隔，并且如果ue决定或由网络指示使用大于数据/控制信道的基线子载波间隔的子载波间隔，则ue可以执行与扩展的pss的附加的精细定时同步。
表1给出了根据可能的实施例考虑灵活的pss结构的同步信号参数的示例。一个长度为15的zadoff-chu(zc)序列可用于基线pss序列(表示为zc1)，并且长度为18(表示为zc2)或长度为54(表示为zc2')的zc序列可以用于附加的pss序列。得到的扩展pss可以映射到更宽的频带，以提高定时估计精度。为了处理潜在的大频率偏移，诸如在初始接入期间观察到的10-20个百万分率(ppm)，可以在每第四个子载波上映射pss序列。当获取粗略定时和频率信息时，这可以减少关于频率偏移的假设的数量。可以将sss序列映射到连续的子载波以针对给定的传输带宽使用更长的序列，这可以使更多数量的序列可用于sss。不同的配置可以如下：
子载波间隔的2x缩放(例如，30khz、120khz、或480khz)：zc1(6rb)+zc2(6rb)
子载波间隔的4x缩放(例如，60khz、240khz、或960khz)：zc1(6rb)+zc2'(18rb)
表1.同步信号参数的示例
根据可能的实施例，诸如非扩展pss的基线pss可以是唯一定义的pss，并且可以发射sss。在诸如物理广播信道(pbch)消息的广播系统信息消息中，ue可以从一组可能值接收关于定时参考信号的位置和/或带宽的指示。可以由enb/gnb基于小区中支持的(一个或多个)子载波间隔来确定定时参考信号的带宽。ue可以使用定时参考信号来实现精细定时同步。ue可以根据其ue能力使用定时参考信号的一部分，其ue能力是诸如最大支持带宽、最大支持子载波间隔、dl和ul数据/控制信道的配置的子载波间隔、以及其他能力。
通过与用于定义载波信道带宽的频率栅格(诸如100khz)分开定义小区搜索频率栅格，可以减少小区搜索假设的数量。小区搜索频率栅格可以基于每个操作频带来定义，并且可以被限制为用于定义载波信道带宽的频率栅格(诸如100khz)的倍数。小区搜索频率栅格的值的选择可以取决于同步信号的带宽和操作频带的最小支持信道带宽。如果最小支持的信道带宽是1.4mhz，诸如6rb，并且同步信号的带宽大致相同，诸如1.4mhz，又如用于15khz子载波间隔的6rb，则定义大于100khz频率栅格的小区搜索频率栅格可降低载波通道在工作频带中的放置的灵活性。
如果小区配置有大于基线子载波间隔的数据/控制信道的子载波间隔以支持低延迟通信和高速ue，则至少诸如高sinr的具有良好信道条件的ue可以在延迟敏感业务到达时以短的持续时间完成随机接入前导码传输。另外，保证特定定时估计精度所需的最小物理随机接入信道(prach)传输带宽对于每个数据/控制信道参数集——诸如子载波间隔——可以是不同的。因此，网络可以为每个数据/控制信道参数集配置来配置单独的prach资源和prach格式，诸如prach传输时间和带宽、prach子载波间隔。ue可以最初基于各种标准选择数据/控制信道参数集，并且可以通过使用与所选数据/控制信道参数集相关联的prach/随机接入信道(rach)配置来向网络指示其选择。
根据可能的实施例，网络可以在配置有包括多个子载波间隔的多个数据/控制信道参数集的小区中配置一个或多个prach/rach配置。每个prach/rach配置可以与数据/控制信道的至少一个子载波间隔相关联。对于基于竞争的随机接入，ue可以从小区中的一个或多个配置的prach/rach配置中选择一个prach/rach配置。一些随机接入相关参数对于数据/控制信道的所有配置的子载波间隔可以是共同的。
图3是根据可能的实施例的配置有多个子载波间隔——诸如15khz、30khz和60khz——的小区中的prach资源配置的示例图示300。ue可以基于dl路径损耗来选择prach/rach配置。如果dl路径损耗小于阈值，则ue可以选择具有短的传输持续时间的prach/rach配置，诸如大的prach子载波间隔，否则，ue可以选择具有大的传输持续时间的prach/rach配置，诸如小的prach子载波间隔。根据可能的相关实施例，ue可以基于ul传输功率能力来选择prach/rach配置。例如，ue可以选择具有最短的可能传输持续时间的prach/rach配置，使得ue不受功率限制。
例如，在小区检测之后，ue可以接收用于检测到的小区的所配置的数据/控制信道参数集以及相关prach/rach配置的信息。根据可能的实施例，配置的prach/rach配置的数量可以与配置的数据/控制信道子载波间隔的数量不同，以便减少prach开销和prach/rach配置信令开销。如图示300中所示，网络可以为数据/控制信道配置三个子载波间隔，诸如15khz、30khz和60khz，但是可以仅配置两个prach配置，诸如具有15khz子载波间隔的prach和具有60khz子载波间隔的prach。在这种情况下，具有15khz子载波间隔的prach可以与具有15khz或30khz子载波间隔的数据/控制信道相关联，并且具有60khz子载波间隔的prach可以与具有30khz或60khz子载波间隔的数据/控制信道相关联。使用30khz子载波间隔的数据/控制信道的ue可以根据路径损耗和/或带宽能力选择prach配置之一。如果使用具有15khz子载波间隔的prach，则ue可能必须稍后通过接收和应用从网络发射的定时提前调整命令来调整轻微的上行链路定时未对准。
ue可以基于其速度、基于qos要求的业务类型、ue类型或ue能力、和/或路径损耗估计和传输功率状态的组合来选择适当的数据/控制信道参数集。根据可能的实施例，可以在规范中预定义一个或多个参数集选择标准。例如，可以设置带限mtcue以选择15khz或更小的子载波间隔。如果在小区中没有配置15khz或更小的子载波间隔，则带限mtcue可以不驻留在该小区上，而是可以选择另一个小区。替选地，如果带限mtcue支持相关联的prach/rach配置的传输带宽，则带限mtcue可以选择在小区中配置的最小子载波间隔，诸如30khz。然后，随后可以在随机接入或连接建立过程期间利用更合适的参数集——诸如子载波间隔——来重新配置ue。
根据另一个可能的实施例，可以在作为专用无线电资源控制(rrc)消息或者作为物理下行链路控制信道pdcch中的下行链路控制信息(dci)的系统信息中用信号发射某个参数集选择标准。例如，可以用信号发射ue速度阈值以帮助ue选择数据/控制信道的参数集和相应的prach/rach配置。这可以用信号发射为：
uespeed-thresholdsprachinfolist::＝uespeed-range的sequence(size(1..3))
如果需要，ue可以执行扩展pss的检测，以进一步细化所选择的数据/控制信道的参数集的dl定时，并且可以根据与所选参数集相关联的prach/rach配置诸如通过发射随机接入前导码来执行随机接入过程。
在随机接入响应(rar)消息中，网络可以包括一个或多个退避参数(backoffparameter)的信息，每个退避参数可以特定于一种prach/rach配置。ue可以认为对于没有被用信号发射退避参数的prach/rach配置，退避参数被设置为0ms。基于退避参数，ue可以根据0与给定prach/rach配置的退避参数之间的均匀分布，为每个prach/rach配置选择随机退避时间。根据可能的实施方式，ue可以在ue能够支持用于后续前导码传输的prach/rach配置当中选择具有最小退避时间的prach/rach配置。这可以用于跨不同prach/rach配置的资源重新分配rach负载。
表2示出了根据可能实施例的每参数集的prach格式的示例，其中，prach的子载波间隔可以与数据信道的子载波间隔相同。prach的子载波间隔和传输带宽也可以与数据/控制信道的子载波间隔一起缩放。如果prach前导码是从zc序列的循环移位构造的，则对循环移位值的限制可以应用于具有更大子载波间隔的prach格式。
表2.每参数集的prach格式的示例
根据可能的实施例，在其中上行链路未被同步的dl数据到达时或在移交期间，无争用rach过程可以用于rrc连接的ue。由于网络已经在支持的参数集集合中获得了ue能力信息，所以考虑到目标小区的dl业务类型和/或参数集的配置，网络可以选择用于ue的适当的数据/控制信道参数集和相应的prach/rach配置。除了前导索引和诸如prach掩码索引的prach资源选择之外，命令ue执行随机接入的下行链路控制信道可以携带从小区的一个或多个配置的prach/rach配置中选择的prach/rach配置的指示。类似地，用于移交命令的专用rrc消息中的专用随机接入参数可以包括从一个或多个配置的prach/rach配置选择的prach/rach配置的指示，如下面的“ra-prachconfigselectionindexinteger(0...3)”所示。
rach-configdedicated信息元素
在随机接入响应消息中，如果先前选择和指示的prach/rach配置与多个数据/控制信道参数集相关联或者如果网络改变用于ue的数据/控制信道的参数集选择，则网络可以包括用于后续数据和控制通信的期望参数集的指示。
图4是示出根据可能实施例的诸如ue110无线通信设备的操作的示例流程图400。在410，可以接收包括ss的下行链路正交频分复用(ofdm)信号。可以利用第一子载波间隔和第一带宽来发射ss。子载波间隔可以基于频域中的子载波的带宽，其可以影响时域中的ofdm符号的长度。不同的子载波间隔可以具有不同宽度的子载波和不同长度的ofdm符号。可以针对给定的载波频率范围预定义第一子载波间隔和第一带宽。
在420，可以使用所接收的下行链路ofdm信号来执行小区检测以检测至少一个小区。执行小区检测可以包括获取dl定时和频率信息、确定小区标识、执行移动性测量、和/或用于执行小区检测的其他操作。dl定时信息可以具有第一分辨率。在430，可以选择至少一个检测到的小区中的小区。
在440，可以接收与所选小区相关联的至少一个子载波间隔的信息。至少一个子载波间隔可以用于通信。通信可以是数据通信和/或控制通信。所接收的信息可以包括用于所选择的小区的多个子载波间隔和至少一个随机接入配置。至少一个随机接入配置中的每一个可以与所述多个子载波间隔中的至少一个子载波间隔相关联。
在450，可以使用广播系统信息消息、专用高层消息、物理下行链路控制信道中的下行链路控制信息、和/或使用接收选择标准信息的任何其他方法来接收选择标准信息。在460，可以从至少一个子载波间隔中选择第二子载波间隔。可以基于ue速度、业务类型、ue类型、ue能力、下行链路路径损耗估计、和/或其他标准来选择第二子载波间隔。还可以使用预定义的选择标准来选择第二子载波间隔。可以使用所接收的选择标准信息进一步选择第二子载波间隔。
在470，当所选择的第二子载波间隔大于第一子载波间隔时，可以从具有第二带宽的扩展ss获得精细下行链路定时信息。第二带宽可以大于第一带宽。扩展ss可以包括以第一带宽发射的ss和/或可以是后续ss传输。具有第二带宽的扩展ss还可以包括具有第一带宽的ss和在频域中附加到ss的附加序列。根据可能的实施方式，ss可以是利用第一带宽发射的序列，并且扩展ss可以是序列和具有第二带宽的附加序列。根据另一可能的实施方式，ss可以包括利用第一带宽发射的第一序列，并且扩展ss可以包括具有第二带宽的第二序列。第二序列可包括一个或多个序列，其中，一个或多个序列中的至少一个序列的长度可以与第一序列的长度相同。可以从定时参考信号获得精细下行链路定时信息。精细下行链路定时信息可以用于发射ul通信、用于接收dl通信、和/或用于其他通信。更大的子载波间隔可以包括频域中较大的子载波带宽，其中，ofdm符号在时域中可以更短。例如，当获得精细下行链路定时时，可以从ss获得具有第一分辨率的dl定时，并且可以从扩展ss获得具有第二分辨率的dl定时，其中，第二分辨率可以高于第一分辨率。更宽的ss带宽可以带来更高的定时分辨率。根据可能的实施方式，仅当在小区中配置大于第一子载波间隔的子载波间隔时，才可以从网络接收扩展ss。根据另一可能的实施方式，获得精细dl定时信息可以包括获得具有高于第一分辨率的第二分辨率的dl定时信息。
在480，可以选择与所选择的第二子载波间隔相关联的随机接入配置。在490，可以使用精细下行链路定时信息进行传输。根据可能的实施方式，可以根据所选择的随机接入配置并使用精细下行链路定时信息来发射随机接入前导码。
图5是示出根据可能实施例的诸如基站120的无线通信设备的操作的示例流程图500。在510，可以发射包括ss的下行链路ofdm信号。可以利用第一子载波间隔和第一带宽来发射ss。可以针对给定的载波频率范围预定义第一子载波间隔和第一带宽。
在520，可以发送多个子载波间隔的信息。所发送的信息可以包括多个子载波间隔和至少一个随机接入配置。来自至少一个随机接入配置的一个随机接入配置可以与多个子载波间隔的至少一个子载波间隔相关联。
在530，可以使用广播系统信息消息、使用专用高层消息、使用物理下行链路控制信道中的下行链路控制信息、和/或使用任何其他方法将子载波间隔选择标准信息发射到ue。在540，可以发射定时参考信号。定时参考信号可以允许ue获得精细下行链路定时信息。
在550，如果多个子载波间隔包括大于第一子载波间隔的第二子载波间隔，则可以发射扩展ss。扩展ss可以具有大于第一带宽的第二带宽。根据可能的实施方式，具有第二带宽的扩展ss可以是具有第一带宽的ss和在频域中附加到ss的附加序列。根据另一可能的实施方式，ss可以包括利用第一带宽发射的序列，并且扩展ss可以包括序列和具有第二带宽的附加序列。根据另一可能的实施方式，ss可以包括利用第一带宽发射的第一序列，并且扩展ss可以包括具有第二带宽的第二序列。根据可能的实施方式，ss可以允许ue获得具有第一分辨率的dl定时信息，并且扩展ss可以允许ue获得具有高于第一分辨率的第二分辨率的精细dl定时信息。
在560，可以从ue接收通信，其中，ue可以使用从扩展ss获得的精细下行链路定时信息来发射通信。来自ue的通信可以基于第二子载波间隔。根据可能的实施方式，可以从ue接收根据随机接入配置的随机接入前导码。ue可以使用从扩展ss获得的精细下行链路定时信息来发射随机接入前导码。
图6是示出根据可能实施例的诸如ue110的无线通信设备的操作的示例流程图600。在610，可以从基站接收信息。该信息可以包括用于小区的多个子载波间隔和至少一个随机接入配置。至少一个随机接入配置中的每一个可以与所述多个子载波间隔中的至少一个子载波间隔相关联。至少一个子载波间隔可以用于通信。子载波间隔可以基于频域中的子载波的带宽，其可以影响时域中的ofdm符号的长度。不同的子载波间隔可以具有不同宽度的子载波和不同长度的ofdm符号。更大的子载波间隔可以包括频域中更大的子载波带宽，其中，ofdm符号在时域中可以更短。至少一个随机接入配置中的每一个可以至少包括物理随机接入信道(prach)的传输带宽和传输持续时间的信息。
在620，可以使用广播系统信息消息、专用高层消息、物理下行链路控制信道中的下行链路控制信息来接收选择标准信息，和/或可以通过任何其他方法接收选择标准信息。在630，可以从基站接收指示。该指示可以明确指示要选择的随机接入配置。
在640，可以从多个子载波间隔中选择子载波间隔。可以基于ue速度、业务类型、ue类型、ue能力、下行链路路径损耗估计、和/或基于任何其他方法或信息来选择子载波间隔。子载波间隔可以包括当ue具有有限的带宽能力时选择多个子载波间隔中的更小子载波间隔。当支持低延迟通信时，可以选择多个子载波间隔中的更大子载波间隔。
在650，可以选择随机接入配置。随机接入配置可以或可以不与所选择的子载波间隔相关联。根据可能的实施方式，随机接入配置可以是与一个或多个配置的子载波间隔相关联的rach配置。例如，可以基于一个或多个子载波间隔和/或所选择的子载波间隔来选择随机接入配置。至少一个随机接入配置中的每一个可以至少包括prach的传输带宽和传输持续时间的信息。根据可能的实施方式，还可以基于从基站接收的随机接入配置指示来选择随机接入配置。还可以使用预定义的选择标准来选择随机接入配置。可以进一步使用所接收的选择标准信息来选择随机接入配置。
在660，可以根据所选择的随机接入配置来发射随机接入前导码。在670，可以接收随机接入响应消息。随机接入响应消息可以包括一个或多个退避参数的信息，每个退避参数特定于一个随机接入配置。根据可能的实施方式，随机接入配置可以与第一子载波间隔相关联，并且随机接入响应消息可以包括用于后续通信的第二子载波间隔的指示。
在680，可以选择用于第二随机接入前导码的第二随机接入配置。所选择的第二随机接入配置可以在小区的至少一个随机接入配置当中具有最小的退避时间。在690，可以根据一个或多个退避参数来发射第二随机接入前导码。例如，可以根据特定于所选择的第二随机接入配置的退避参数的信息来发射第二随机接入前导码。
图7是示出根据可能实施例的诸如基站120的无线通信设备的操作的示例流程图700。在710，可以将信息发送到ue。该信息可以包括用于小区的多个子载波间隔和至少一个随机接入配置。至少一个随机接入配置中的每一个可以与多个子载波间隔中的至少一个子载波间隔相关联。同样，至少一个随机接入配置中的每一个可以至少包括prach的传输带宽和传输持续时间的信息。
在720，可以使用广播系统信息消息、专用高层消息、物理下行链路控制信道中的下行链路控制信息、和/或任何其他方法来发射选择标准信息。在730，可以将指示发射到ue。该指示可以明确指示ue要选择的随机接入配置。
在740，可以根据来自至少一个随机接入配置的随机接入配置从ue接收随机接入前导码。随机接入配置可以或可以不基于从多个子载波间隔中选择的子载波间隔。随机接入前导码还可以基于发射到ue的指示。所选择的子载波间隔可以基于ue速度、业务类型、ue类型、ue能力、下行链路路径损耗估计、和/或其他信息。当ue具有有限的带宽能力时，所选择的子载波间隔可以是多个子载波间隔的更小子载波间隔。所选择的子载波间隔也可以是用于低延迟通信的多个子载波间隔的更大子载波间隔。可以使用预定义的选择标准来选择随机接入配置。可以基于发射的选择标准信息另外选择随机接入配置。
在750，可以发射随机接入响应消息。随机接入响应消息可以包括一个或多个退避参数的信息，每个退避参数特定于一个随机接入配置。随机接入配置可以与第一子载波间隔相关联，并且所发射的随机接入响应消息可以包括ue用于后续通信的第二子载波间隔的指示。
在760，可以根据一个或多个退避参数来接收第二随机接入前导码。用于第二随机接入前导码的第二随机接入配置可以在小区的至少一个随机接入配置当中具有最小的退避时间。
应当理解，尽管图中所示的特定步骤，但是可以根据实施例执行各种附加或不同的步骤，并且可以根据实施例完全重新排列、重复或消除一个或多个特定步骤。而且，可以在持续或连续的基础上同时重复所执行的一些步骤，同时执行其他步骤。此外，可以由不同的元件或在所公开的实施例的单个元件中执行不同的步骤。
图8是根据可能实施例的诸如ue110和/或基站120的装置800的示例性框图。装置800可包括壳体810、壳体810内的控制器820、耦合到控制器820的音频输入和输出电路830、耦合到控制器820的显示器840、耦合到控制器820的收发器850、耦合到收发器850的天线855、耦合到控制器820的用户界面860、耦合到控制器820的存储器870、以及耦合到控制器820的网络接口880。装置800可以执行在所有实施例中描述的方法。
显示器840可以是取景器、液晶显示器(lcd)、发光二极管(led)显示器、等离子显示器、投影显示器、触摸屏、或显示信息的任何其他设备。收发器850可包括发射器和/或接收器。音频输入和输出电路830可以包括麦克风、扬声器、换能器、或任何其他音频输入和输出电路。用户界面860可以包括小键盘、键盘、按钮、触摸板、操纵杆、触摸屏显示器、另一附加显示器或用于在用户和电子设备之间提供接口的任何其他设备。网络接口880可以是通用串行总线(usb)端口、以太网端口、红外发射器/接收器、ieee1394端口、wlan收发器、或可以将装置连接到网络、设备或计算机并且可以发射和接收数据通信信号的任何其他接口。存储器870可以包括随机存取存储器、只读存储器、光存储器、闪存、可移动存储器、硬盘驱动器、高速缓存、或可以耦合到装置的任何其他存储器。
装置800或控制器820可以实施任何操作系统，例如，microsoft
根据可能的实施例，装置800可以是ue。收发器850可以接收包括ss的下行链路ofdm信号。可以利用第一子载波间隔和第一带宽来发射ss。可以针对给定的载波频率范围预定义第一子载波间隔和第一带宽。
控制器820可以使用接收的下行链路ofdm信号执行小区检测，以检测至少一个小区并选择至少一个检测到的小区中的小区。执行小区检测可以包括获取下行链路定时和频率信息、确定小区标识、执行移动性测量、和/或其他操作。执行小区检测还可以包括获得具有第一分辨率的dl定时信息。获得精细dl定时信息可以包括获得具有高于第一分辨率的第二分辨率的dl定时信息。
收发器850可以接收与所选择的小区相关联的至少一个子载波间隔的信息，其中，至少一个子载波间隔可以用于通信。所接收的信息可以包括用于所选择的小区的多个子载波间隔和至少一个随机接入配置。至少一个随机接入配置中的每一个可以与多个子载波间隔中的至少一个子载波间隔相关联。控制器820可以选择与所选择的第二子载波间隔相关联的随机接入配置。
收发器850可以使用广播系统信息消息、专用高层消息、物理下行链路控制信道中的下行链路控制信息、和/或其他方法来接收选择标准信息。控制器820可以从定时参考信号获得精细下行链路定时信息。控制器820还可以从至少一个子载波间隔中选择第二子载波间隔，并且当所选择的第二子载波间隔大于第一子载波间隔时，从具有第二带宽的扩展ss获得精细下行链路定时信息。第二带宽可以大于第一带宽。仅当在小区中配置了大于第一子载波间隔的子载波间隔时，收发器850才可以从网络接收扩展的ss。可以基于ue速度、业务类型、ue类型、ue能力、下行链路路径损耗估计、和/或其他信息来选择第二子载波间隔。还可以使用预定义的选择标准来选择第二子载波间隔。另外，可以使用所接收的选择标准信息来选择第二子载波间隔。具有第二带宽的扩展ss可以是具有第一带宽的ss以及在频域中附加到ss的附加序列。此外，ss可以是以第一带宽发射的序列，并且扩展ss可以是序列和具有第二带宽的附加序列。ss还可以是利用第一带宽发射的第一序列，并且扩展ss可以是具有第二带宽的第二序列。
收发器850可以使用精细下行链路定时信息进行发射。可以根据所选择的随机接入配置以及使用精细下行链路定时信息来发射随机接入前导码。
根据另一个可能的实施例，装置800可以是基站。控制器820可以控制装置800的操作。收发器850可以发射包括ss的下行链路ofdm信号。可以利用第一子载波间隔和第一带宽来发射ss。可以针对给定的载波频率范围预定义第一子载波间隔和第一带宽。
收发器850可以发送多个子载波间隔的信息。所发送的信息可以包括多个子载波间隔和至少一个随机接入配置，其中，来自至少一个随机接入配置的随机接入配置可以与多个子载波间隔的至少一个子载波间隔相关联。
收发器850可以使用广播系统信息消息、专用高层消息、物理下行链路控制信道中的下行链路控制信息、和/或通过任何其他方法将子载波间隔选择标准信息发射到ue。收发器850可以发射允许ue获得精细下行链路定时信息的定时参考信号。
如果多个子载波间隔包括大于第一子载波间隔的第二子载波间隔，则收发器850可以发射扩展ss。扩展ss可以具有大于第一带宽的第二带宽。具有第二带宽的扩展ss可以是具有第一带宽的ss和在频域中附加到ss的附加序列。此外，ss可以是以第一带宽发射的序列，并且扩展ss可以是所述序列和具有第二带宽的附加序列。另外，ss可以是利用第一带宽发射的第一序列，并且扩展ss可以是具有第二带宽的第二序列。ss可以允许ue获得具有第一分辨率的dl定时信息，并且扩展ss可以允许ue获得具有高于第一分辨率的第二分辨率的精细dl定时信息。
收发器850可以从ue接收通信，其中，ue可以使用从扩展ss获得的精细下行链路定时信息来发射通信。来自ue的通信可以基于第二子载波间隔。收发器850可以根据来自ue的随机接入配置来接收随机接入前导码，其中，ue可以使用从扩展ss获得的精细下行链路定时信息来发射随机接入前导码。
根据可能的实施方式，控制器820可以生成包括ss的下行链路ofdm信号，生成多个子载波间隔的信息，确定多个子载波间隔是否包括大于第一子载波间隔的第二子载波间隔，生成扩展ss，和/或生成由收发器850发射的其他信息和信号。
根据另一个可能的实施例，装置800可以是ue。收发器850可以从基站接收信息。该信息可以包括用于小区的多个子载波间隔和至少一个随机接入配置。至少一个随机接入配置中的每一个可以与多个子载波间隔中的至少一个子载波间隔相关联。至少一个随机接入配置中的每一个可以至少包括prach的传输带宽和传输持续时间的信息。至少一个子载波间隔可以用于通信。随机接入配置可以至少包括prach的传输带宽和传输持续时间的信息。
收发器850可以使用广播系统信息消息、专用高层消息、和物理下行链路控制信道中的下行链路控制信息、和/或其他方法来接收选择标准信息。控制器820可以从多个子载波间隔中选择子载波间隔。可以基于ue速度、业务类型、ue类型、ue能力、下行链路路径损耗估计和/或其他信息来选择子载波间隔。当ue具有有限的带宽能力时，还可以通过选择多个子载波间隔的更小子载波间隔来选择子载波间隔。当支持低延迟通信时，可以通过选择多个子载波间隔的更大子载波间隔来进一步选择子载波间隔。
控制器820可以从至少一个随机接入配置中选择随机接入配置。根据可能的实施方式，控制器820可以选择与所选择的子载波间隔相关联的随机接入配置。根据另一可能的实施方式，可以使用预定义的选择标准来选择随机接入配置。还可以使用所接收的选择标准信息来选择随机接入配置。根据另一种可能的实施方式，收发器850可以从基站接收指示。该指示可以明确指示要选择的随机接入配置，并且可以基于来自基站的指示来选择随机接入配置。收发器850可以根据所选择的随机接入配置来发射随机接入前导码。
收发器850可以接收随机接入响应消息，该消息包括一个或多个退避参数的信息，每个退避参数特定于一个随机接入配置。所选择的子载波间隔可以包括所选择的第一子载波间隔，并且随机接入响应消息可以包括用于后续通信的第二子载波间隔的指示。控制器820可以选择用于第二随机接入前导码的第二随机接入配置。所选择的第二随机接入配置可以在小区的至少一个随机接入配置当中具有最小的退避时间。收发器850可以根据一个或多个退避参数发射第二随机接入前导码。
根据另一个可能的实施例，装置800可以是基站。收发器850可以向ue发送信息。该信息可以包括用于小区的多个子载波间隔和至少一个随机接入配置。至少一个随机接入配置中的每一个可以与多个子载波间隔中的至少一个子载波间隔相关联。至少一个随机接入配置中的每一个可以至少包括prach的传输带宽和传输持续时间的信息。随机接入配置可以至少包括prach的传输带宽和传输持续时间的信息。根据可能的实施方式，控制器820可以生成包括多个子载波间隔、至少一个随机接入配置、和/或其他信息和信号的信息。
收发器850可以使用从广播系统信息消息、专用高层消息、物理下行链路控制信道中的下行链路控制信息、和/或任何其他方法中选择的至少一个来发射选择标准信息。收发器850还可以向ue发射指示。该指示可以明确指示ue要选择的随机接入配置。
收发器850可以根据来自至少一个随机接入配置的随机接入配置从ue接收随机接入前导码。随机接入配置可以或可以不基于从多个子载波间隔中选择的子载波间隔。所选择的子载波间隔可以基于ue速度、业务类型、ue类型、ue能力、下行链路路径损耗估计和/或其他信息。当ue具有有限的带宽能力时，所选择的子载波间隔可以是多个子载波间隔的较小子载波间隔。所选择的子载波间隔也可以是用于低延迟通信的多个子载波间隔的较大子载波间隔。可以使用预定义的选择标准来选择随机接入配置。随机接入配置还可以基于发射的选择标准信息。所接收的随机接入前导码可以基于所发射的随机接入配置的指示。
收发器850可以发射随机接入响应消息，该消息包括一个或多个退避参数的信息，每个退避参数特定于一个随机接入配置。随机接入配置可以与第一子载波间隔和随机接入响应消息相关联，该随机接入响应消息包括ue用于后续通信的第二子载波间隔的指示。收发器850可以根据一个或多个退避参数接收第二随机接入前导码。用于第二随机接入前导码的第二随机接入配置可以在小区的至少一个随机接入配置当中具有最小的退避时间。
可以在编程的处理器上实现本公开的方法。然而，也可以在通用或专用计算机、编程微处理器或微控制器和外围集成电路元件、集成电路、诸如分立元件电路的硬件电子或逻辑电路、或可编程逻辑器件等上实施控制器、流程图和模块。通常，其上驻留有能够实施附图中所示的流程图的有限状态机的任何设备可以用于实现本公开的处理器功能。
尽管已经用其具体实施例描述了本公开，但显然许多替代、修改和变化对于本领域技术人员而言是显而易见的。例如，在其他实施例中，可以互换、添加或替换实施例的各种组件。而且，每个图的所有元件对于所公开的实施例的操作不是必需的。例如，通过简单地采用独立权利要求的要素，将使得所公开的实施例的领域中的普通技术人员能够制造和使用本公开的教导。因此，如本文所述的本公开的实施例旨在是说明的而非限制的。在不偏离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种改变。
在本文中，诸如“第一”和“第二”等的关系术语可以仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开、而不一定要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。随后有列表的短语“至少一个”、“从…的组中选择的至少一个”或“从下述中选择的至少一个”被定义为表示在列表中的元素的一个、一些或全部但不一定全部。术语“包括”、“包含”、“包括”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包含，使得包括元素列表的过程、方法、物品或装置不仅仅包括那些元素，而且可以包括这样的过程、方法、物品或设备没有明确列出或固有的其他元素。在没有更多约束的情况下，由“一”或“一个”等在前的元件不排除在包括该元件的过程、方法、物品或装置中存在另外的相同元件。而且、术语“另一个”被定义为至少第二个或更多个。这里使用的术语“包括”和“具有”等被定义为“包括”。此外，背景技术部分被编写为发明人在提交时对一些实施例的背景的理解，并且包括发明人自己对现有技术的任何问题和/或发明人自己的工作中遇到的问题的认识。
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