特定實(shí)施例整體上涉及無(wú)線通信，并且更具體地涉及用于基于波束的物理隨機(jī)接入的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

在第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)內(nèi)的當(dāng)前的第四代(4G)無(wú)線接入是基于下行鏈路中的正交頻分復(fù)用(OFDM)以及上行鏈路中的離散傅里葉變換(DFT)擴(kuò)頻OFDM，也稱為單載波頻分多址(SC-FDMA)。

第五代(5G)空中接口的候選是利用縮短至1/N的傳輸持續(xù)時(shí)間來(lái)將當(dāng)前LTE空中接口(其被限制在20MHz帶寬)在帶寬中縮放N倍。典型的值可以是N＝5，使得載波具有100MHz帶寬和0.1毫秒的時(shí)隙長(zhǎng)度。通過(guò)該方法，LTE中的許多功能可以保持相同，這將簡(jiǎn)化標(biāo)準(zhǔn)化工作并且允許技術(shù)組件的重新使用。

預(yù)期5G系統(tǒng)的載波頻率可以高于當(dāng)前4G系統(tǒng)。已經(jīng)討論了10-80GHz范圍內(nèi)的值。在這樣高的頻率，適合使用陣列天線來(lái)實(shí)現(xiàn)波束成形增益。由于波長(zhǎng)小(例如，小于3cm)，具有大量天線元件的陣列天線可以裝配到具有與今天的3G和4G基站天線相當(dāng)尺寸的天線外殼中。

圖1是示出無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)100的框圖，無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)100包括一個(gè)或多個(gè)無(wú)線設(shè)備110A-C、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115A-C(圖1中示出為基站)、無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器120以及分組核心網(wǎng)絡(luò)130。

無(wú)線設(shè)備110可以通過(guò)無(wú)線接口與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115通信。例如，無(wú)線設(shè)備110可以向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115發(fā)送無(wú)線信號(hào)，和/或從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115接收無(wú)線信號(hào)。無(wú)線信號(hào)可以包含語(yǔ)音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、控制信號(hào)、和/或其他合適的信息。

圖2是示出網(wǎng)絡(luò)200的框圖，網(wǎng)絡(luò)200包括三個(gè)傳輸點(diǎn)(TP)202，用于經(jīng)由生成多個(gè)波束203的陣列天線與無(wú)線設(shè)備或其他用戶設(shè)備(UE)進(jìn)行通信。傳輸點(diǎn)可以包括任何網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，比如圖1中所示的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115。

由于大量天線元件參與形成波束，所以陣列天線生成的波束通?？梢允歉叨戎赶蛐缘牟⑶医o出20dB或更大的波束成形增益。這意味著每個(gè)波束的角度相對(duì)較窄，而半功率波束寬度(HPBW)為5度不太可能。因此，諸如基站等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的扇區(qū)必須以大量的波束覆蓋。

其中諸如圖2的系統(tǒng)200的系統(tǒng)包括多個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以具有陣列天線，其能夠生成許多具有小的HPBW的波束203。這些節(jié)點(diǎn)則可以例如使用一個(gè)或多個(gè)載波，從而可以實(shí)現(xiàn)數(shù)百M(fèi)Hz的總傳輸帶寬，導(dǎo)致下行鏈路(DL)峰值用戶吞吐量達(dá)到高達(dá)10Gbit/s或更多。

在LTE接入過(guò)程中，無(wú)線設(shè)備或者UE，首先使用小區(qū)搜索過(guò)程來(lái)搜索小區(qū)，其中在LTE的上下文中從每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或eNodeB發(fā)送唯一的主和輔同步信號(hào)(分別為PSS和SSS)。當(dāng)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)小區(qū)時(shí)，無(wú)線設(shè)備可以繼續(xù)進(jìn)行進(jìn)一步的步驟以變得與該小區(qū)相關(guān)聯(lián)，則該小區(qū)被稱為該無(wú)線設(shè)備的服務(wù)小區(qū)。發(fā)現(xiàn)小區(qū)之后，無(wú)線設(shè)備能夠讀取被稱為主信息塊(MIB)的系統(tǒng)信息(在物理廣播信道上傳輸)，其在相對(duì)于PSS和SSS位置的已知時(shí)間-頻率位置中找到。在檢測(cè)到MIB后，系統(tǒng)幀號(hào)(SFN)和下行鏈路系統(tǒng)帶寬是已知的。

在LTE中，如在任何通信系統(tǒng)中那樣，移動(dòng)終端可能需要在從無(wú)線設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或基站的上行鏈路不具備專用資源的情況下聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)。為了處理這一點(diǎn)，隨機(jī)接入過(guò)程是可用的，其中不具備專用上行鏈路資源的無(wú)線設(shè)備可以向基站發(fā)送信號(hào)。

圖3是示出隨機(jī)接入前置碼傳輸300的框圖。該過(guò)程的第一消息典型是在為隨機(jī)接入保留的特殊通信資源的物理隨機(jī)接入信道(PRACH)上發(fā)送。該信道例如可以在時(shí)間和/或頻率上受到限制(如在LTE中那樣)。

將可用于PRACH傳輸?shù)耐ㄐ刨Y源提供給無(wú)線設(shè)備，作為系統(tǒng)信息塊2(SIB-2)中廣播系統(tǒng)信息的一部分或者作為例如切換的情況下專用無(wú)線資源控制(RRC)信令的一部分。

這些資源包括前置碼序列以及時(shí)間/頻率資源。在每個(gè)小區(qū)中，有64個(gè)可用的前置碼序列。定義64個(gè)序列的兩個(gè)子集，其中將每個(gè)子集中的序列集合作為系統(tǒng)信息的一部分發(fā)信號(hào)。

圖4是示出在LTE中使用的基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程的信令圖。通過(guò)隨機(jī)選擇可用于基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入的前置碼之一，無(wú)線設(shè)備110啟動(dòng)隨機(jī)接入過(guò)程。在步驟402，無(wú)線設(shè)備110在物理隨機(jī)接入信道(PRACH)向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115發(fā)送隨機(jī)接入前置碼(MSG1)。

在步驟404，無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)通過(guò)從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)(MSG2)來(lái)確認(rèn)其檢測(cè)到的任何前置碼，隨機(jī)接入響應(yīng)(MSG2)包括在上行鏈路共享信道上使用的初始授權(quán)、無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)標(biāo)識(shí)符(TC-RNTI)以及時(shí)間對(duì)準(zhǔn)(TA)更新。當(dāng)接收到響應(yīng)時(shí)，在步驟406，無(wú)線設(shè)備110使用該授權(quán)向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115發(fā)送調(diào)度的傳輸消息(MSG3)。

隨著RAN解決多個(gè)無(wú)線設(shè)備在相同時(shí)間發(fā)送相同前置碼的情況下可能發(fā)生的任何前置碼競(jìng)爭(zhēng)，該過(guò)程結(jié)束。因?yàn)槊總€(gè)無(wú)線設(shè)備110隨機(jī)選擇何時(shí)發(fā)送以及使用哪個(gè)前置碼，該情況能夠發(fā)生。如果多個(gè)無(wú)線設(shè)備選擇相同的前置碼用于在PRACH上的傳輸，將存在需要通過(guò)可以在步驟408中傳輸?shù)母?jìng)爭(zhēng)解決消息(MSG4)來(lái)解決的競(jìng)爭(zhēng)。

圖4也示出了混合自動(dòng)重復(fù)請(qǐng)求確認(rèn)消息(HARQ ACK)的傳輸。

圖5是示出基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入的框圖，其中在兩個(gè)無(wú)線設(shè)備中存在競(jìng)爭(zhēng)。具體地，兩個(gè)無(wú)線設(shè)備110A、110B在相同時(shí)間發(fā)送相同的前置碼p5。第三無(wú)線設(shè)備110C也在相同時(shí)間發(fā)送，但是由于它發(fā)送不同的前置碼p1，在該無(wú)線設(shè)備與其他兩個(gè)無(wú)線設(shè)備之間不存在競(jìng)爭(zhēng)。

無(wú)線設(shè)備110也能夠執(zhí)行基于非競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入。圖6是示出無(wú)線設(shè)備110基于從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115接收的隨機(jī)接入(RA)順序消息執(zhí)行無(wú)競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入的過(guò)程的流程圖。基于非競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入通常用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的切換，比如圖1中所示的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115A、115B、115C中的任意兩個(gè)。在這種情況下，從源網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送基于非競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入的順序，而隨機(jī)接入前置碼(MSG 1)在另一個(gè)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收，該節(jié)點(diǎn)也發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)(MSG 2)。與基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入類似，在成功檢測(cè)到隨機(jī)接入前置碼(MSG1)后，隨機(jī)接入響應(yīng)(MSG2)在下行鏈路(DL)中發(fā)送到無(wú)線設(shè)備110中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在基于波束的無(wú)線電接入系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115選擇哪個(gè)波束向無(wú)線設(shè)備110發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)即MSG2，這是一個(gè)問(wèn)題。

此外，網(wǎng)絡(luò)側(cè)在基于波束的無(wú)線電接入系統(tǒng)中檢測(cè)隨機(jī)接入前置碼即MSG1是復(fù)雜的問(wèn)題，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不知道哪個(gè)接收波束接收前置碼是最佳的，并且因此網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115需要在每個(gè)波束中重復(fù)搜索。使用上行鏈路接收的最佳波束也向相同的無(wú)線設(shè)備傳輸下行鏈路信號(hào)，要求網(wǎng)絡(luò)中良好校準(zhǔn)的上行鏈路和下行鏈路射頻鏈(RF)，以確保在上行鏈路接收的最佳波束上的有利接收條件也反映在下行鏈路上，這實(shí)現(xiàn)起來(lái)成本高。

本公開(kāi)的一個(gè)目標(biāo)在于提供至少一種用于隨機(jī)接入的無(wú)線設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、以及方法，其尋求減輕、緩解或消除現(xiàn)有技術(shù)的上述標(biāo)識(shí)的缺陷的一個(gè)或多個(gè)以及單獨(dú)或以任何組合的缺點(diǎn)。

該目標(biāo)通過(guò)在無(wú)線設(shè)備中執(zhí)行向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的隨機(jī)接入的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。方法包括從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收下行鏈路波束特定參考信號(hào)BRS的集合，并且基于每個(gè)BRS的接收信號(hào)功率來(lái)確定優(yōu)選的BRS。方法也包括基于優(yōu)選的BRS，選擇將要用于向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳輸隨機(jī)接入嘗試的隨機(jī)接入資源，并且當(dāng)向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳輸隨機(jī)接入嘗試時(shí)使用選擇的隨機(jī)接入資源，由此隨機(jī)接入資源的選擇向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)指示無(wú)線設(shè)備優(yōu)選哪個(gè)下行鏈路波束將要用于下行鏈路傳輸。

因此，由于網(wǎng)絡(luò)(即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))知道隨機(jī)接入響應(yīng)使用的波束，隨機(jī)接入響應(yīng)的覆蓋得到改善。此外，隨機(jī)接入過(guò)程能夠更早完成，這改善了等待時(shí)間并且降低網(wǎng)絡(luò)中的干擾。

另一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以是，不需要對(duì)用于上行鏈路和下行鏈路的RF進(jìn)行校準(zhǔn)和對(duì)準(zhǔn)，這降低了實(shí)現(xiàn)成本以及功率消耗。

該目標(biāo)也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中用于支持來(lái)自無(wú)線設(shè)備的隨機(jī)接入的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。方法包括發(fā)送波束特定參考信號(hào)(BRS)的集合，并且在從無(wú)線設(shè)備接收的信號(hào)中檢測(cè)前置碼。前置碼檢測(cè)指示無(wú)線設(shè)備優(yōu)選的BRS。方法也包括以與前置碼檢測(cè)所指示的優(yōu)選BRS相同的波束、和/或波束方向、和/或相同的波束成形權(quán)重發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)。

再次，由于網(wǎng)絡(luò)(即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))知道隨機(jī)接入響應(yīng)使用的波束，隨機(jī)接入響應(yīng)的覆蓋得到改善。此外，隨機(jī)接入過(guò)程能夠更早完成，這改善了等待時(shí)間并且降低網(wǎng)絡(luò)中的干擾。

另一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以是，不需要對(duì)用于上行鏈路和下行鏈路的RF進(jìn)行校準(zhǔn)和對(duì)準(zhǔn)，這降低了實(shí)現(xiàn)成本以及功率消耗。

進(jìn)一步的技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以是通過(guò)本教導(dǎo)減少了在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(比如eNodeB)中的計(jì)算復(fù)雜度。在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的隨機(jī)接入前置碼檢測(cè)器只需要在每個(gè)上行鏈路接收器方向上搜索前置碼序列的子集。該子集等價(jià)于映射到與接收機(jī)上行鏈路波束(或空間方向)相同的下行鏈路傳輸波束(或空間方向)的那些隨機(jī)接入序列。

一些實(shí)施例可以受益于上述提到的優(yōu)點(diǎn)中的一些或全部，或未受益于上述提到的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地確定其他技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

出于對(duì)本發(fā)明以及其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)的更充分的理解，現(xiàn)在參考結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述，附圖中：

圖1是示出無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的框圖；

圖2是示出5G無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)的框圖；

圖3是示出隨機(jī)接入前置碼傳輸?shù)目驁D；

圖4是示出基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程的流程圖；

圖5是示出用于執(zhí)行基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程的系統(tǒng)的框圖；

圖6是示出通過(guò)無(wú)線設(shè)備的無(wú)競(jìng)爭(zhēng)隨機(jī)接入執(zhí)行的流程圖；

圖7是示出用于基于下行鏈路中接收信號(hào)強(qiáng)度的波束選擇的系統(tǒng)的某些實(shí)施例的框圖；

圖8是示出用于執(zhí)行優(yōu)選下行鏈路波束選擇的某些實(shí)施例的流程圖；

圖9是示出無(wú)線設(shè)備的某些實(shí)施例的框圖；

圖10是示出網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的某些實(shí)施例的框圖；

圖11是示出分組核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的某些實(shí)施例的框圖；以及

圖12是示出執(zhí)行優(yōu)選下行鏈路波束選擇的某些實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面參考附圖的圖7-12描述具體實(shí)施例，相同附圖標(biāo)記用于各個(gè)附圖的相同和相應(yīng)的部分。

圖7示出根據(jù)某些實(shí)施例的系統(tǒng)700，系統(tǒng)700包括無(wú)線設(shè)備110(在圖7中示出為“終端”)，無(wú)線設(shè)備110可操作成基于下行鏈路(DL)中的接收信號(hào)強(qiáng)度選擇波束704。如圖所示，系統(tǒng)700包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115A、115B，每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送每波束唯一的參考信號(hào)。在具體實(shí)施例中，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115A、115B可以是能夠在相同的小區(qū)(相同的物理小區(qū)ID)中執(zhí)行多波束傳輸?shù)膬蓚€(gè)傳輸點(diǎn)(TP)，或者其可以是屬于不同小區(qū)的節(jié)點(diǎn)。

在具體實(shí)施例中，無(wú)線設(shè)備110能夠檢測(cè)優(yōu)選的下行鏈路波束(以及最終網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn))。在所描述的示例中，無(wú)線設(shè)備110已經(jīng)從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1檢測(cè)到波束特定參考信號(hào)(BRS-1-3)。無(wú)線設(shè)備110然后可以選擇在上行鏈路上傳輸?shù)腜RACH信號(hào)，以使網(wǎng)絡(luò)獲得關(guān)于哪個(gè)BRS對(duì)于無(wú)線設(shè)備110最佳的信息，并且因此網(wǎng)絡(luò)知道哪個(gè)下行鏈路波束用于諸如隨機(jī)接入信道(RACH)響應(yīng)等后續(xù)消息。注意到，如果兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被協(xié)調(diào)，則與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115A關(guān)聯(lián)的前置碼也能夠被網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115B檢測(cè)到。

因此，傳輸在上行鏈路上的PRACH信號(hào)由UE或無(wú)線設(shè)備110基于從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115到無(wú)線設(shè)備110的下行鏈路上的傳輸條件進(jìn)行選擇。

如在背景技術(shù)部分提到的，PRACH資源包括前置碼序列和時(shí)間/頻率資源。PRACH資源能夠從所有可用的前置碼集合的子集中獲取和/或無(wú)線設(shè)備能夠在系統(tǒng)帶寬內(nèi)的某個(gè)頻帶中傳輸前置碼。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)檢測(cè)到從無(wú)線設(shè)備傳輸?shù)那爸么a，其知道哪個(gè)下行鏈路波束用于下行鏈路傳輸(比如隨后的RACH響應(yīng))是優(yōu)選的。

因此，為傳輸前置碼而使用的前置碼和/或時(shí)間/頻率資源由UE或者無(wú)線設(shè)備110基于從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115向無(wú)線設(shè)備110的下行鏈路的傳輸條件進(jìn)行選擇。

圖8示出了根據(jù)某些實(shí)施例的描述為選擇優(yōu)選的下行鏈路波束而執(zhí)行的示例性方法步驟的流程圖。具體地，根據(jù)某些實(shí)施例，流程圖的右手側(cè)描述了可以由無(wú)線設(shè)備110執(zhí)行的步驟，以及左手側(cè)描述了可以由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115執(zhí)行的步驟。

更具體地，右手側(cè)示出了在無(wú)線設(shè)備110中用于執(zhí)行向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115的隨機(jī)接入的方法。方法包括從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115接收804下行鏈路波束特定參考信號(hào)(BRS)的集合。方法也包括基于每個(gè)BRS的接收信號(hào)功率確定806優(yōu)選的BRS，以及基于優(yōu)選的BRS，選擇808隨機(jī)接入資源以用于向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115傳輸隨機(jī)接入嘗試。方法進(jìn)一步包括當(dāng)向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115傳輸隨機(jī)接入嘗試時(shí)使用810選擇的隨機(jī)接入資源，由此，隨機(jī)接入資源的選擇向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)指示無(wú)線設(shè)備優(yōu)選哪個(gè)下行鏈路波束將要用于下行鏈路傳輸。

在圖8中所示的流程圖的左手側(cè)示出了在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115中用于支持從無(wú)線設(shè)備110的隨機(jī)接入的方法。方法包括發(fā)送802波束特定參考信號(hào)(BRS)的集合。方法也包括檢測(cè)820從無(wú)線設(shè)備110接收的信號(hào)中的前置碼，所述前置碼檢測(cè)指示無(wú)線設(shè)備優(yōu)選的BRS。方法進(jìn)一步包括以與前置碼檢測(cè)所指示的優(yōu)選BRS相同的波束、和/或波束方向、和/或以相同的波束成形權(quán)重發(fā)送814隨機(jī)接入響應(yīng)。

當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115將嘗試在給定持續(xù)時(shí)間期間檢測(cè)多于一個(gè)單個(gè)前置碼，并且因此將依次或并行嘗試以在通信系統(tǒng)中檢測(cè)所有相關(guān)的前置碼。

圖8中所示的方法可以在步驟802開(kāi)始，其中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115(eNB，基站)可以在下行鏈路中發(fā)送波束特定參考信號(hào)的集合。在步驟804，無(wú)線設(shè)備可以接收該信號(hào)。無(wú)線設(shè)備110然后可以在這些不同的(優(yōu)選正交的)參考信號(hào)上執(zhí)行測(cè)量，并且然后在步驟806確定優(yōu)選BRS。這能夠通過(guò)測(cè)量參考信號(hào)接收功率(RSRP)完成。參考信號(hào)能夠是波束成形的同步信號(hào)(主同步信號(hào)PSS/輔同步信號(hào)SSS)、波束成形的信道狀態(tài)信息參考信號(hào)(CSI-RS)、波束成形的發(fā)現(xiàn)信號(hào)或者其能夠是新設(shè)計(jì)的波束特定參考信號(hào)(BRS)序列。本文中，為了簡(jiǎn)化，我們將波束特定參考信號(hào)表示和分類為BRS。

在無(wú)線設(shè)備開(kāi)始測(cè)量和識(shí)別優(yōu)選的下行鏈路波束之前，假定波束特定參考信號(hào)通過(guò)例如規(guī)范或從(廣播的)系統(tǒng)信息中知道。然而，在一個(gè)實(shí)施例中，配置信令發(fā)生在識(shí)別之前，但是發(fā)生在基于非波束的遺留系統(tǒng)(比如LTE)上。在實(shí)際中，無(wú)線設(shè)備從波束特定參考信號(hào)的集合中檢測(cè)優(yōu)選波束特定參考信號(hào)，因此無(wú)線設(shè)備不知道波束輻射圖案的實(shí)際波束方向，或者完全實(shí)現(xiàn)特定的發(fā)射機(jī)側(cè)所使用的波束成形權(quán)重。

在步驟808，無(wú)線設(shè)備110選擇隨機(jī)接入資源，用于向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115發(fā)送隨機(jī)接入嘗試。

根據(jù)一些實(shí)施例，選擇808包括從前置碼的集合中選擇808a前置碼，以用于發(fā)送隨機(jī)接入嘗試。

根據(jù)一些實(shí)施例，選擇808包括選擇808b將要用于發(fā)送隨機(jī)接入嘗試的時(shí)間和/或頻率資源。根據(jù)這種實(shí)施例，當(dāng)取決于檢測(cè)到的優(yōu)選BRS發(fā)送前置碼時(shí)，使用PRACH資源(其潛在地是分布在時(shí)間或頻率中的多個(gè)資源之一)。因此，網(wǎng)絡(luò)將從該網(wǎng)絡(luò)在上行鏈路中已經(jīng)檢測(cè)到前置碼的頻帶和/或時(shí)域位置中獲知無(wú)線設(shè)備或者UE側(cè)優(yōu)選哪個(gè)BRS。并且因此，網(wǎng)絡(luò)知道發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)(MSG 2)的方向，由于其和優(yōu)選的BRS相同。該實(shí)施例能夠和先前的實(shí)施例進(jìn)行組合，包括選擇前置碼，以使前置碼子集和某個(gè)頻帶兩者和/或子幀能夠用于傳輸前置碼。

根據(jù)進(jìn)一步的方面，選擇808包括基于在無(wú)線設(shè)備中已知的預(yù)定義的關(guān)聯(lián)規(guī)則，選擇808c隨機(jī)接入資源。

在一個(gè)實(shí)施例中，在確定優(yōu)選下行鏈路BRS之后，無(wú)線設(shè)備使用在手冊(cè)或標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的、或由先前廣播信令給定的、或在輔助遺留網(wǎng)絡(luò)中由專用信令(比如RRC信令)配置的函數(shù)或查找表，以從前置碼集合中選擇808d隨機(jī)接入前置碼。無(wú)線設(shè)備然后在步驟810中在其隨機(jī)接入嘗試中使用該選擇的前置碼。

網(wǎng)絡(luò)然后能夠從檢測(cè)PRACH前置碼(在步驟820)確定無(wú)線設(shè)備已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的哪個(gè)下行鏈路波束是最強(qiáng)的，并且因此當(dāng)網(wǎng)絡(luò)在步驟814中發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)消息(或多個(gè)隨機(jī)接入響應(yīng)消息)時(shí)將優(yōu)選使用此波束。網(wǎng)絡(luò)在為隨機(jī)接入響應(yīng)消息選擇波束成形權(quán)重時(shí)有幾種選擇。它能夠簡(jiǎn)單選擇與在形成波束以發(fā)送無(wú)線設(shè)備優(yōu)選的BRS時(shí)所使用的波束成形權(quán)重相同的波束成形權(quán)重。

根據(jù)一些實(shí)施例，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115處已知的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)送814a隨機(jī)接入響應(yīng)。

可選地，能夠通過(guò)使用與用于BRS傳輸?shù)牟ㄊ尚螜?quán)重不同的波束成形權(quán)重生成更寬的波束或更窄的波束或者具有更低旁瓣的波束，以用于后續(xù)的隨機(jī)接入響應(yīng)。可以使得以較大HPBW發(fā)送BRS，并且在具有較小的HPBW的波束中發(fā)送物理下行鏈路共享信道(PDSCH)波束(如隨機(jī)接入響應(yīng))。在任何情況下，優(yōu)選的BRS波束的波束方向提供后續(xù)隨機(jī)接入響應(yīng)波束的指向方向的網(wǎng)絡(luò)信息(即使波束成形權(quán)重不完全相同)。

根據(jù)一些方面，圖8中示出的方法進(jìn)一步包括根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115已知的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的前置碼和上行鏈路波束之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，選擇813上行鏈路波束，用于檢測(cè)820前置碼。

根據(jù)一些進(jìn)一步的方面，方法進(jìn)一步包括根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115已知的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定義的前置碼和時(shí)間/頻率資源之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則選擇813a時(shí)間和/或頻率資源，用于前置碼檢測(cè)。

在一些實(shí)施例中，前置碼和資源的集合被分成群組，其中每個(gè)群組與波束特定參考信號(hào)(BRS)關(guān)聯(lián)。BRS和前置碼之間的關(guān)聯(lián)可以由標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范給出。無(wú)線設(shè)備從關(guān)聯(lián)群組中隨機(jī)或以其他方式選擇808e前置碼，以用于其隨機(jī)接入嘗試中。該群組可以例如是使用一個(gè)PRACH資源的所有可用的前置碼序列。

如果可用的前置碼集合被分成太多更小的群組，以至于每個(gè)群組中的前置碼數(shù)量很小，這可以導(dǎo)致較大的RACH沖突概率。在相關(guān)實(shí)施例中，BRS的集合(多于一個(gè)BRS)與PRACH前置碼的群組相關(guān)聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)然后能夠使用與鄰近的下行鏈路波束(在下行鏈路發(fā)送波束方向上鄰近)中相同PRACH前置碼群組關(guān)聯(lián)的BRS集合。如果有很多BRS，則與檢測(cè)到的最佳BRS關(guān)聯(lián)的可用PRACH前置碼的集合是相當(dāng)大的，使得前置碼沖突概率(在基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入的情況下)保持較低。

在該實(shí)施例的又一變形中，一些BRS和前置碼能夠與多個(gè)群組關(guān)聯(lián)。波束方向能夠在兩個(gè)群組間部分重疊。如果前置碼屬于兩個(gè)群組，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)使用這兩個(gè)群組之間重疊的波束方向來(lái)發(fā)送DL RACH響應(yīng)。

在進(jìn)一步的網(wǎng)絡(luò)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)僅在每個(gè)上行鏈路波束中搜索820a前置碼的子集，其中在下行鏈路中發(fā)送關(guān)聯(lián)BRS。每個(gè)BRS指出在PRACH前置碼接收器中使用的前置碼子集。因此，在網(wǎng)絡(luò)前置碼檢測(cè)的復(fù)雜度降低。然而，該解決方案要求上行鏈路接收波束和下行鏈路發(fā)送波束之間的關(guān)系通過(guò)例如在網(wǎng)絡(luò)側(cè)的RF校準(zhǔn)是已知的。

在另一個(gè)實(shí)施例中，前置碼序列和PRACH資源被重新用于與具有足夠角度間隔的波束關(guān)聯(lián)的BRS，使得它們可以通過(guò)使用不同上行鏈路波束進(jìn)行區(qū)分。

根據(jù)一些方面，在步驟811，無(wú)線設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收隨機(jī)接入響應(yīng)。

例如在圖1中示出的無(wú)線設(shè)備110和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115，可以使用任何合適的無(wú)線電接入技術(shù)，比如長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)、LTE高級(jí)、通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)、高速分組接入(HSPA)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、CDMA 2000、WiMax、WiFi、另一個(gè)合適的無(wú)線電接入技術(shù)，或一個(gè)或多個(gè)無(wú)線電接入技術(shù)的任何合適的組合。為了示例的目的，可以在某些無(wú)線電接入技術(shù)的上下文內(nèi)描述各種實(shí)施例。然而，本公開(kāi)的范圍不限于該示例，并且其他實(shí)施例能夠使用不同無(wú)線電接入技術(shù)。無(wú)線設(shè)備110、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115、無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器120和分組核心網(wǎng)絡(luò)30的每一個(gè)可以包括硬件和/或軟件的任何合適的組合。下面參照?qǐng)D9、10、11，分別描述無(wú)線設(shè)備110、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(比如無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器120或者分組核心網(wǎng)絡(luò)130)的具體實(shí)施例的示例。

圖9是示出UE或者無(wú)線設(shè)備110的某些實(shí)施例的框圖。無(wú)線設(shè)備110的示例包括移動(dòng)電話、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、例如膝上型計(jì)算機(jī)等便攜計(jì)算機(jī)、平板設(shè)備、傳感器、調(diào)制解調(diào)器、機(jī)器類型(MTC)設(shè)備/機(jī)器到機(jī)器(M2M)設(shè)備、膝上型計(jì)算機(jī)嵌入式設(shè)備(LEE)、膝上型計(jì)算機(jī)安裝設(shè)備(LME)、通用串行總線(USB)加密狗、具有設(shè)備到設(shè)備能力的設(shè)備、或者另一個(gè)能夠提供無(wú)線通信的設(shè)備。無(wú)線設(shè)備110也可以是無(wú)線電通信設(shè)備、目標(biāo)設(shè)備、設(shè)備到設(shè)備UE、機(jī)器類型UE或者能夠進(jìn)行機(jī)器到機(jī)器通信的無(wú)線設(shè)備、配備無(wú)線設(shè)備的傳感器、iPad、平板電腦、移動(dòng)終端、智能電話、筆記本電腦嵌入式設(shè)備(LEE)、筆記本電腦安裝設(shè)備(LME)、USB加密狗、消費(fèi)者房屋設(shè)備(CPE)等等。

盡管本文主要使用術(shù)語(yǔ)UE和無(wú)線設(shè)備110，但在一些實(shí)施例中，設(shè)備也可以被稱為站(STA)、設(shè)備、或者終端。如圖所示，無(wú)線設(shè)備110包括收發(fā)器910、處理器920和存儲(chǔ)器930。

在一些實(shí)施例中，收發(fā)器910有助于向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115發(fā)送無(wú)線信號(hào)和從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115接收無(wú)線信號(hào)，比如，通過(guò)天線；處理器920執(zhí)行指令以將上述功能性中的一些或全部提供為由無(wú)線設(shè)備110提供；并且存儲(chǔ)器930存儲(chǔ)由處理器920執(zhí)行的指令。

處理器920可以包括實(shí)現(xiàn)于一個(gè)或多個(gè)模塊中的硬件和軟件的任何合適的組合，以執(zhí)行指令和操作數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行無(wú)線設(shè)備110的一些或全部所描述的功能。在一些實(shí)施例中，處理器920可以包括，例如，一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)、一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(CPU)、一個(gè)或多個(gè)微處理器、一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用、和/或其他邏輯。

存儲(chǔ)器930通?？刹僮饕源鎯?chǔ)指令，例如，計(jì)算機(jī)程序、軟件、應(yīng)用(包括邏輯、規(guī)則、算法、代碼、表格等中的一個(gè)或多個(gè))和/或能夠由處理器執(zhí)行的其他指令。存儲(chǔ)器930的示例包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器(例如，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或只讀存儲(chǔ)器(ROM))、大容量存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，硬盤)、可移除存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，光盤(CD)或數(shù)據(jù)視頻盤(DVD))、和/或存儲(chǔ)信息的任何其他易失性或非易失性、非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀和/或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行存儲(chǔ)器設(shè)備。

無(wú)線設(shè)備110的其他實(shí)施例可以包括圖9中所示的部件以外的附加組件，其可以負(fù)責(zé)提供無(wú)線設(shè)備功能性的某些方面，包括上述的任何功能性和/或任何附加功能性(包括支持上述解決方案所需的任何功能性)。

圖10是示出網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115的某些實(shí)施例的框圖。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115的示例包括eNodeB、節(jié)點(diǎn)B、基站、無(wú)線接入點(diǎn)(比如，Wi-Fi接入點(diǎn))、低功率節(jié)點(diǎn)、基站收發(fā)臺(tái)(BTS)、傳輸點(diǎn)、傳輸節(jié)點(diǎn)、遠(yuǎn)程射頻單元(RRU)、遠(yuǎn)程無(wú)線電頭(RRH)等等。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115可以在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)100中部署為同構(gòu)部署、異構(gòu)部署或混合部署。同構(gòu)部署通常可以描述由相同類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115和/或類似的覆蓋和小區(qū)尺寸以及站點(diǎn)間距離組成的部署。異構(gòu)部署通?？梢悦枋鍪褂镁哂胁煌^(qū)尺寸、發(fā)射功率、容量和站點(diǎn)間距離的不同類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115的部署。例如，異構(gòu)部署可以包括遍布宏小區(qū)布局放置的多個(gè)低功率節(jié)點(diǎn)。混合部署可以包括同構(gòu)部分和異構(gòu)部分的混合。

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115可以包括一個(gè)或多個(gè)收發(fā)器1010、處理器1020、存儲(chǔ)器1030、以及網(wǎng)絡(luò)接口1040。在一些實(shí)施例中，收發(fā)器1010有助于向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)110發(fā)送無(wú)線信號(hào)和從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)110接收無(wú)線信號(hào)(比如，通過(guò)天線)，處理器1020執(zhí)行指令以將上述描述的功能性中的一些或全部提供為由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115提供，并且存儲(chǔ)器1030存儲(chǔ)由處理器1020執(zhí)行的指令，并且網(wǎng)絡(luò)接口1040將信號(hào)傳送到后端網(wǎng)絡(luò)組件，比如網(wǎng)關(guān)、交換機(jī)、路由器、因特網(wǎng)、公共交換電話網(wǎng)(PSTN)、分組核心網(wǎng)絡(luò)130、無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器120等。

處理器1020可以包括實(shí)現(xiàn)于一個(gè)或多個(gè)模塊中的硬件和軟件的任何合適的組合，以執(zhí)行指令和操作數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115的一些或全部所描述的功能。在一些實(shí)施例中，處理器1020可以包括，例如，一個(gè)或多個(gè)計(jì)算器、一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(CPUs)、一個(gè)或多個(gè)微處理器、一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用、和/或其他邏輯。

存儲(chǔ)器1030通?？刹僮饕源鎯?chǔ)指令，比如計(jì)算機(jī)程序、軟件、應(yīng)用(包括邏輯、規(guī)則、算法、代碼、表格等中的一個(gè)或多個(gè))、和/或能夠由處理器執(zhí)行的其他指令。存儲(chǔ)器1030的示例包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器(例如，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或只讀存儲(chǔ)器(ROM))、大容量存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，硬盤)、可移除存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，光盤(CD)或數(shù)據(jù)視頻盤(DVD))、和/或存儲(chǔ)信息的任何其他易失性或非易失性、非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀和/或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行存儲(chǔ)器設(shè)備。

在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口1040可以通信地耦合到處理器1020并且可以指任何合適的設(shè)備，其可操作以接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115的輸入、發(fā)送來(lái)自網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115的輸出、對(duì)輸入或輸出或兩者執(zhí)行適當(dāng)處理、與其他設(shè)備通信、或者前述的任何組合。網(wǎng)絡(luò)接口1040可以包括通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的合適的硬件(比如，端口、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口卡等)和包括協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理能力的軟件。

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115的其他實(shí)施例可以包括圖10中所示的組件以外的附加組件，其可以負(fù)責(zé)提供無(wú)線節(jié)點(diǎn)功能性的某些方面，包括上述的任何功能性和/或任何附加功能性(包括支持上述解決方案所需的任何功能性)。各種不同類型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以包括具有相同物理硬件但配置成(比如，通過(guò)編程)支持不同無(wú)線電接入技術(shù)的組件，或可以代表部分或完全不同的物理組件。

在一些實(shí)施例中也是通用術(shù)語(yǔ)，可以使用“網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)”或簡(jiǎn)單的“網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(NW節(jié)點(diǎn))”。所述術(shù)語(yǔ)可以指任何種類的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其可以包括基站、無(wú)線電基站、基站收發(fā)臺(tái)、基站控制器、網(wǎng)絡(luò)控制器、演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B(eNB)、節(jié)點(diǎn)B、RNC、中繼節(jié)點(diǎn)、定位節(jié)點(diǎn)、E-SMLC、位置服務(wù)器、中繼器、接入點(diǎn)、無(wú)線電接入點(diǎn)、遠(yuǎn)程無(wú)線電單元(RRU)、遠(yuǎn)程無(wú)線電頭(RRH)、分布式天線系統(tǒng)(DAS)中的多標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線電(MSR)無(wú)線電節(jié)點(diǎn)(比如MSR BS節(jié)點(diǎn))、SON節(jié)點(diǎn)、O&M、OSS、MDT節(jié)點(diǎn)、核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、MME等等。

圖11是示出無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器120或分組核心網(wǎng)絡(luò)130中的節(jié)點(diǎn)的某些實(shí)施例的框圖。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的示例能夠包括移動(dòng)交換中心(MSC)、服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)、移動(dòng)性管理實(shí)體(MME)、無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)、基站控制器(BSC)等。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括處理器1120、存儲(chǔ)器1130以及網(wǎng)絡(luò)接口1140。在一些實(shí)施例中，處理器1120執(zhí)行指令以將上述描述的功能中的一些或全部提供為由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供，存儲(chǔ)器1130存儲(chǔ)由處理器1120執(zhí)行的指令，并且網(wǎng)絡(luò)接口1140將信號(hào)傳送到合適的節(jié)點(diǎn)，比如網(wǎng)關(guān)、交換機(jī)、路由器、因特網(wǎng)、公共交換電話網(wǎng)(PSTN)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115、無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)控制器120、分組核心網(wǎng)絡(luò)130中的節(jié)點(diǎn)等。

處理器1120可以包括實(shí)現(xiàn)于一個(gè)或多個(gè)模塊中的硬件和軟件的任何合適的組合，以執(zhí)行指令和操作數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的一些或全部所描述的功能。在一些實(shí)施例中，處理器1120可以包括，例如，一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)、一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(CPU)、一個(gè)或多個(gè)微處理器、一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用、和/或其他邏輯。

存儲(chǔ)器1130通?？刹僮饕源鎯?chǔ)指令，比如計(jì)算機(jī)程序、軟件、應(yīng)用(包括邏輯、規(guī)則、算法、代碼、表格等中的一個(gè)或多個(gè))、和/或能夠由處理器執(zhí)行的其他指令。存儲(chǔ)器1130的示例包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器(例如，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或只讀存儲(chǔ)器(ROM))、大容量存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，硬盤)、可移除存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，光盤(CD)或數(shù)據(jù)視頻盤(DVD))和/或存儲(chǔ)信息的任何其他易失性或非易失性、非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀和/或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行存儲(chǔ)器設(shè)備。

在一些實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)接口1140可通信地耦合到處理器1120并且可以指任何合適的設(shè)備，其可操作以接收網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的輸入、發(fā)送來(lái)自網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的輸出、對(duì)輸入或輸出或兩者執(zhí)行適當(dāng)處理、與其他設(shè)備通信、或者前述的任何組合。網(wǎng)絡(luò)接口1140可以包括通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的合適的硬件(比如，端口、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口卡等)和包括協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理能力的軟件。

所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的其他實(shí)施例可以包括圖11中所示的組件以外的附加組件，其可以負(fù)責(zé)提供網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能性的某些方面，包括上述的任何功能性和/或任何附加功能性(包括支持上述解決方案所需的任何功能性)。

圖12示出了根據(jù)某些實(shí)施例的描繪的為選擇優(yōu)選的下行鏈路波束執(zhí)行的示例性方法步驟的流程圖。特別地，根據(jù)某些實(shí)施例，流程圖的右側(cè)描繪了可以由UE 110執(zhí)行的步驟，并且左側(cè)描繪了可以由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115執(zhí)行的步驟。

方法可以在步驟1802開(kāi)始，其中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115(eNB，基站)可以在下行鏈路中發(fā)送波束形成的參考信號(hào)集合。在步驟804中可以由UE接收信號(hào)。UE 110然后可以對(duì)這些不同的(優(yōu)選正交的)參考信號(hào)執(zhí)行測(cè)量，并且然后在步驟1806確定優(yōu)選的下行鏈路波束。這能夠通過(guò)測(cè)量每個(gè)波束的接收信號(hào)功率(RSRP)完成。參考信號(hào)能夠是波束成形的同步信號(hào)(PSS/SSS)、波束成形的信道狀態(tài)信息信號(hào)(CSI-RS)、波束成形的發(fā)現(xiàn)信號(hào)(DSS)或者能夠是新設(shè)計(jì)的波束參考信號(hào)序列(BRS)。下文中為了簡(jiǎn)化，我們將波束特定參考信號(hào)表示和分類為BRS。

在UE能夠開(kāi)始測(cè)量和識(shí)別優(yōu)選的下行鏈路波束之前，假定波束特定參考信號(hào)通過(guò)規(guī)范或從廣播系統(tǒng)信息中獲知，以便在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)115和UE 110之間無(wú)需專用配置信令。然而，在一個(gè)實(shí)施例中，配置信令發(fā)生在識(shí)別之前，但是在基于非波束的遺留系統(tǒng)比如LTE上。(在實(shí)際中，UE從波束特定RS的集合中檢測(cè)優(yōu)選的波束特定RS，從而UE沒(méi)有意識(shí)到波束輻射圖的實(shí)際波束方向，或者完全實(shí)現(xiàn)特定的發(fā)射機(jī)側(cè)使用的波束成形權(quán)重)。

在步驟1808，終端110選擇隨機(jī)接入響應(yīng)資源。在一個(gè)實(shí)施例中，在確定優(yōu)選的下行鏈路波束RS之后，UE使用由手冊(cè)或標(biāo)準(zhǔn)指定的，或由之前廣播信令給定的或在輔助遺留網(wǎng)絡(luò)中由專用信令(比如RRC信令)配置的函數(shù)或查詢表，以從前置碼集合中選擇隨機(jī)接入前置碼。UE然后在步驟1810在其隨機(jī)接入嘗試中使用該選擇的前置碼。

在進(jìn)一步的實(shí)施例中，當(dāng)取決于檢測(cè)的優(yōu)選的BRS傳輸前置碼時(shí)，使用PRACH資源(其是分布在時(shí)間或頻率中的多個(gè)資源中的一個(gè))。因此，網(wǎng)絡(luò)將從該網(wǎng)絡(luò)在上行鏈路中檢測(cè)到前置碼的頻帶中獲知哪個(gè)BRS從UE側(cè)是優(yōu)選的。并且因此，網(wǎng)絡(luò)獲知發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)(MSG2)的方向，由于其和優(yōu)選的BRS相同。該實(shí)施例能夠和先前的實(shí)施例進(jìn)行組合，以使前置碼子集和某些頻帶(和/或子幀)兩者能夠用于傳輸前置碼。

網(wǎng)絡(luò)然后能夠從檢測(cè)PRACH前置碼(在步驟1812)確定UE已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的哪個(gè)下行鏈路波束是最強(qiáng)的，并且因此當(dāng)在步驟1814中發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)消息時(shí)將優(yōu)選使用此波束。網(wǎng)絡(luò)在為隨機(jī)接入響應(yīng)消息選擇波束成形權(quán)重時(shí)有幾種選擇。它能夠簡(jiǎn)單選擇與當(dāng)形成波束以發(fā)送UE優(yōu)選的BRS時(shí)使用的波束成形權(quán)重相同的波束成形權(quán)重?？蛇x地，與用于BRS傳輸相比，更寬的波束或更窄的波束或者具有較低旁瓣的波束能夠通過(guò)使用用于后續(xù)隨機(jī)接入響應(yīng)的不同的波束成形權(quán)重生成?？梢允沟靡暂^大HPBW發(fā)送BRS，并且在具有較小HPBW的波束中發(fā)送PDSCH波束(如隨機(jī)接入響應(yīng))。在任何情況下，優(yōu)選的BRS的波束的波束方向提供后續(xù)隨機(jī)接入響應(yīng)波束的指向方向的網(wǎng)絡(luò)信息(即使波束成形權(quán)重是不完全一樣的)。

在一個(gè)實(shí)施例中，前置碼和資源集合被分成組，其中每個(gè)組與波束特定參考信號(hào)(BRS)相關(guān)聯(lián)。BRS和前置碼之間的關(guān)聯(lián)則可以由標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范給出。UE從關(guān)聯(lián)的組中隨機(jī)選擇前置碼，以用于其隨機(jī)接入嘗試中。組可以例如是使用一個(gè)PRACH資源的所有可用的前置碼序列。

如果可用的前置碼集合被分成太多更小的組，從而每個(gè)組中的前置碼數(shù)量很小，則可能會(huì)成為問(wèn)題，這是因?yàn)榭梢詫?dǎo)致較大的RACH沖突概率。在相關(guān)實(shí)施例中，BRS集合(多于一個(gè)BRS)都與一組PRACH前置碼相關(guān)聯(lián)。在步驟1813，網(wǎng)絡(luò)則能夠使用與鄰近的下行鏈路波束(在下行鏈路發(fā)送波束方向上相鄰)中相同PRACH前置碼組相關(guān)聯(lián)的BRS集合。如果有很多BRS，則與檢測(cè)到的最佳BRS相關(guān)聯(lián)的可用PRACH前置碼集合是相當(dāng)大的，使得前置碼沖突概率(在基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入情況下)保持較低。

在該實(shí)施例的又一變型中，一些BRS和前置碼能夠與多個(gè)組相關(guān)聯(lián)。波束方向可以在兩個(gè)組間部分重疊。如果選擇了屬于兩個(gè)組的前置碼，則網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)使用這兩個(gè)組之間重疊的BRS發(fā)送DL RACH響應(yīng)。

在進(jìn)一步的網(wǎng)絡(luò)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)僅在每個(gè)上行鏈路波束中搜索前置碼的子集，其中在下行鏈路中發(fā)送相關(guān)聯(lián)的BRS。每個(gè)BRS指出在PRACH前置碼接收器中使用的前置碼的子集。因此，在網(wǎng)絡(luò)前置碼檢測(cè)復(fù)雜度方面降低。然而，該解決方案要求上行鏈路接收波束和下行鏈路發(fā)送波束之間的關(guān)系通過(guò)例如在網(wǎng)絡(luò)側(cè)的RF校準(zhǔn)是已知的。

在又一個(gè)實(shí)施例中，前置碼序列和PRACH資源被重新用于與具有足夠角度間隔的波束相關(guān)聯(lián)的BRS，使得它們可以通過(guò)使用不同上行鏈路波束進(jìn)行區(qū)分。

本文還進(jìn)一步公開(kāi)了各種附加的示例性實(shí)施例。一些這樣的實(shí)施例提出用于基于在下行鏈路中接收的最強(qiáng)的波束來(lái)選擇物理隨機(jī)接入信道的解決方案。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，用戶設(shè)備可以執(zhí)行步驟：

·接收并檢測(cè)發(fā)送波束特定參考信號(hào)(BRS)；

·基于所接收的BRS功率確定優(yōu)選的BRS；

·基于優(yōu)選的BRS，選擇隨機(jī)接入響應(yīng)資源；

·通過(guò)所選擇的資源向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送物理隨機(jī)接入信道(PRACH)；

·可選地，基于在用戶設(shè)備已知的預(yù)定義的關(guān)聯(lián)規(guī)則選擇隨機(jī)接入響應(yīng)資源；

·可選地，隨機(jī)接入響應(yīng)資源是所述前置碼和/或時(shí)間/頻率資源；

在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以執(zhí)行步驟：

·在每個(gè)下行鏈路波束中發(fā)送唯一BRS；

·隨機(jī)選擇新的前置碼以便檢測(cè)；

·根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已知的預(yù)定義的關(guān)聯(lián)規(guī)則選擇上行鏈路波束；

·檢測(cè)前置碼；

·以與由前置碼檢測(cè)指示的優(yōu)選的BRS相同的波束/波束方向/波束成形權(quán)重發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)；

·可選地，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已知的預(yù)定義的關(guān)聯(lián)規(guī)則選擇可能的時(shí)間/頻率資源；

·可選地，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已知的預(yù)定義的關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)。

其他實(shí)現(xiàn)可以包括配置成實(shí)現(xiàn)所描述的方法的無(wú)線通信設(shè)備和/或接入節(jié)點(diǎn)，或者無(wú)線通信系統(tǒng)，在其中無(wú)線通信設(shè)備和/或接入節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)所描述的方法。

本公開(kāi)的一些實(shí)施例可以提供一個(gè)或多個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。例如，在某些實(shí)施例中，由于網(wǎng)絡(luò)獲知用于隨機(jī)接入信道響應(yīng)的波束，隨機(jī)接入信道響應(yīng)的覆蓋得到改善。另一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以是，隨機(jī)接入信道過(guò)程能夠更早地完成，其改善了等待時(shí)間并降低網(wǎng)絡(luò)中的干擾。另一技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以是對(duì)于上行鏈路和下行鏈路無(wú)需具有校準(zhǔn)和對(duì)準(zhǔn)的RF，這降低實(shí)現(xiàn)成本和功率消耗。

進(jìn)一步的技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以是降低eNode中的計(jì)算復(fù)雜度。在eNode B中，物理隨機(jī)接入信道前置碼檢測(cè)器只需要在每個(gè)上行鏈路接收器方向搜索序列子集。該子集等效于映射到與接收器上行鏈路波束(或空間方向)相同的下行鏈路傳輸波束(或空間方向)的那些物理隨機(jī)接入信道序列。

一些實(shí)施例可以受益于這些優(yōu)勢(shì)中的一些或全部，或不受益于這些優(yōu)勢(shì)。其他技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易地確定。

在具體示例性實(shí)現(xiàn)中，所提出的解決方案可以提供用于優(yōu)選下行鏈路波束的隨機(jī)接入選擇的方法。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，用戶設(shè)備可以執(zhí)行步驟：

·接收和檢測(cè)發(fā)送波束特定參考信號(hào)(BRS)；

·基于接收的BRS功率確定優(yōu)選的BRS；

·基于優(yōu)選的BRS，選擇隨機(jī)接入響應(yīng)資源；

·通過(guò)所選擇的資源向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送物理隨機(jī)接入信道(PRACH)；

·可選地，基于用戶設(shè)備已知的預(yù)定義的關(guān)聯(lián)規(guī)則選擇隨機(jī)接入響應(yīng)資源；

·可選地，隨機(jī)接入響應(yīng)資源是所述前置碼和/或時(shí)間/頻率資源；

在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以執(zhí)行步驟：

·在每個(gè)下行鏈路波束中發(fā)送唯一BRS；

·隨機(jī)選擇新的前置碼以便檢測(cè)；

·根據(jù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已知的預(yù)定義的關(guān)聯(lián)規(guī)則選擇上行鏈路波束；

·檢測(cè)前置碼；

·以與由前置碼檢測(cè)指示的優(yōu)選的BRS相同的波束/波束方向/波束成形權(quán)重發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)；

·可選地，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已知的預(yù)定義的關(guān)聯(lián)規(guī)則選擇可能的時(shí)間/頻率資源；

·可選地，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已知的預(yù)定義的關(guān)聯(lián)規(guī)則發(fā)送隨機(jī)接入響應(yīng)。

其他實(shí)現(xiàn)可以包括配置成實(shí)現(xiàn)所描述的方法的無(wú)線通信設(shè)備和/或接入節(jié)點(diǎn)，或者無(wú)線通信系統(tǒng)，在其中無(wú)線通信設(shè)備和/或接入節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)所描述的方法。

本公開(kāi)的一些實(shí)施例可以提供一個(gè)或多個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。例如，在某些實(shí)施例中，由于網(wǎng)絡(luò)獲知用于隨機(jī)接入信道響應(yīng)的波束，隨機(jī)接入信道響應(yīng)的覆蓋得到改善。另一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以是，隨機(jī)接入信道過(guò)程能夠更早地完成，其改善了等待時(shí)間并降低網(wǎng)絡(luò)中的干擾。另一個(gè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以是對(duì)于上行鏈路和下行鏈路無(wú)需具有校準(zhǔn)和對(duì)準(zhǔn)RF，其降低實(shí)現(xiàn)成本和功率消耗。

進(jìn)一步的技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以是降低eNode中的計(jì)算復(fù)雜度。在eNode B中物理隨機(jī)接入信道前置碼檢測(cè)器只需要在每個(gè)上行鏈路接收器方向搜索序列子集。該子集等效于映射到與接收器上行鏈路波束(或空間方向)相同的下行鏈路傳輸波束(或空間方向)的那些物理隨機(jī)接入信道序列。

一些實(shí)施例可以受益于這些優(yōu)勢(shì)中的一些或全部，或不受益于這些優(yōu)勢(shì)。其他技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易地確定。

在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)本文公開(kāi)的系統(tǒng)和裝置進(jìn)行修改、添加或省略。系統(tǒng)和裝置的組件可以被集成或分離。此外，系統(tǒng)和裝置的操作可以由更多、更少或其他組件執(zhí)行。此外，可以使用包括軟件、硬件和/或其他邏輯的任何合適的邏輯來(lái)執(zhí)行系統(tǒng)和裝置的操作。如本文中使用的，“每個(gè)”指集合中的每個(gè)成員或者集合的子集中的每個(gè)成員。

在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)本文公開(kāi)的方法進(jìn)行修改、添加或省略。方法可以包括更多、更少或其他步驟。此外，可以按照任何合適的順序執(zhí)行步驟。

盡管已經(jīng)根據(jù)某些實(shí)施例描述了本公開(kāi)，但是實(shí)施例的改變和置換對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的。因此，實(shí)施例的上述描述不限制本公開(kāi)。在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本公開(kāi)的精神和范圍的情況下，其他改變、替代和變更是可能的。