随机接入前导码时隙分配的制作方法

随机接入前导码时隙分配
1.本技术是中国专利申请201780087635.1的分案申请，原申请的国际申请日是2017年12月20日，发明名称是“随机接入前导码时隙分配”。
技术领域
2.本公开一般涉及无线通信网络中的随机接入技术，并且更具体地涉及用于发送和检测随机接入前导码的技术和设备。


背景技术：

3.随机接入(ra)过程是蜂窝通信系统中的关键功能。在由第三代合作伙伴计划(3gpp)的成员标准化的长期演进(lte)无线通信系统中，想要接入网络的无线设备(“用户设备”或ue)通过在物理随机接入信道(prach)上在上行链路中发送前导码(msg1)来发起随机接入过程。基站、接入节点或其他发送和接收点(rtp)接收并检测前导码，并通过发送随机接入响应(rar或msg2)在下行链路中进行响应。rar携带用于无线设备的上行链路调度授权，无线设备利用该授权通过在上行链路中发送后续消息(msg3)来继续该过程以进行终端识别。
4.对于当前正在开发的第五代(5g)无线网络设计，设想了类似的过程，其中，无线电接入网络(ran)可以被称为例如新无线电接入技术或简称为“nr”。图1示出了nr的初始接入过程中的基本步骤的示例，初始接入过程包括随机接入过程。
5.如图1所示，在发送prach前导码之前，ue接收一个或多个同步信号(ss)，其可以被称为或包括例如主同步信号(pss)、辅同步信号(sss)、nr-pss和/或nr-sss。ue还在一个或多个广播信道上接收各种配置参数，其可以被称为或包括例如物理广播信道(pbch)和/或nr-pbch，还可能补充有在另一个信道上接收的配置参数。
6.已经定义了若干ss(nr-pss和nr-sss)共用的prach资源，如2016年9月10日至14日在葡萄牙里斯本的3gpp文档r1-1609670“nr随机接入过程”3gpp tsg-ran wg1#86bis中所述。图2示出了prach资源定时与ss和/或主信息块(mib)之间的关系。可以在mib中指示从ss到prach资源(例如从ss中的已知参考点到分配给prach资源的时间间隔的开始)的定时。备选地，如果应该商定另一种系统信息格式，则可以构想该定时在ss本身中或在另一相关领域中。然后可以将不同的ss用于不同的定时，以使得ss内的检测到的序列给出prach资源。该prach配置可以被指定为相对于ss和pbch的定时，并且可以作为mib中的有效载荷与其他所广播的系统信息的组合来给出。如图2所示，所提出的方法允许ss与针对prach资源分配的时间间隔(即，针对发送随机接入前导码分配的时间间隔)之间的动态定时。与使用固定定时相比，prach资源的这种灵活定时指示具有更低的资源开销。
7.prach前导码设计在2016年9月10日至14葡萄牙里斯本的3gpp文档r1-1609671“nr prach前导码设计”3gpp tsg-ran wg1#86bis中描述。该设计在图3中示出，其中，示出prach以及物理上行链路共享信道(pusch)。该prach格式基于重复相同的prach序列(即相同的prach正交频分复用(ofdm)符号)若干次，并且在重复之间没有循环前缀。因为重复的符号
是相同的，所以一个prach ofdm符号充当下一个prach ofdm符号的循环前缀。
8.对于nr，针对低于6ghz的载波频率，预期通常使用15khz或30khz的ofdm子载波间隔。与较大的子载波间隔相比，小的子载波间隔格式可以用在较大的小区中。大的子载波间隔适用于时间关键的初始接入、低延迟数据信道和高速场景。
9.nr也预期支持不同长度的prach前导码。图4示出了prach前导码的具有不同长度的六种格式(x0到x5)。不同的格式可用于不同的覆盖情况，或用于不同的接收机波束成形扫描。每个格式的长度根据子载波间隔(scs)而改变-关于子载波间隔的prach前导码格式的这种重新缩放也在图4中示出。本文中，使用时隙作为水平轴的时间单位，每个时隙中有14个pusch ofdm符号。
10.nr的随机接入过程的进一步细节，包括随机接入前导码配置的进一步细节，仍有待定义。


技术实现要素：

11.本文公开的实施例提供了短prach前导码格式的有效配置，例如当前导码长度仅对应于时隙的一小部分时。
12.一种根据本文描述的一些实施例的用于发送随机接入前导码的示例方法在诸如ue的无线设备中实现。该示例方法包括从多个预定随机接入前导码配置中选择随机接入前导码配置。该方法进一步包括确定在其中要发送所述随机接入前导码的时间间隔。该方法进一步包括根据所选择的随机接入前导码配置，发送所述随机接入前导码。所述多个随机接入前导码配置中的每一个包括以下项的组合：(a)来自一个或多个根序列的预定集合的单个根序列；(b)用于所述根序列的预定多个循环移位中的单个循环移位；以及(c)在针对随机接入前导码传输分配的每个时间间隔内的两个或更多个预定起始位置中的单个起始位置。
13.在一些实施例中，定义所述多个预定随机接入前导码配置，以使得：(i)一个或多个根序列的所述集合仅包括第一根序列，以使得所述多个预定随机接入前导码配置包括所述第一根序列与各种循环移位和各种起始位置的组合，或(ii)一个或多个根序列的所述集合包括两个或更多个根序列，并且所述多个预定随机接入前导码配置包括用于所述两个或更多个根序列中的至少一个根序列的循环移位和起始位置的所有可能组合。
14.在诸如基站的无线设备中实现的另一示例方法用于接收和检测随机接入前导码。该示例方法包括在针对随机接入前导码传输分配的时间间隔中接收包括至少一个随机接入前导码的信号。该方法进一步包括通过将所接收的信号与来自多个预定随机接入前导码配置中的一个或多个随机接入前导码配置相关联并确定由所述关联产生的关联峰值满足预定标准来检测所述随机接入前导码。最后，该方法包括响应于所述检测，发送随机接入响应消息。
15.在该示例方法中，所述多个随机接入前导码配置中的每一个包括以下项的组合：(a)来自一个或多个根序列的预定集合的单个根序列；(b)用于所述根序列的预定多个循环移位中的单个循环移位；以及(c)在针对随机接入前导码传输分配的所述时间间隔内的两个或更多个预定起始位置中的单个起始位置。在一些实施例中，定义所述多个预定随机接入前导码配置，以使得：(i)一个或多个根序列的所述集合仅包括第一根序列，以使得所述
多个预定随机接入前导码配置包括所述第一根序列与各种循环移位和各种起始位置的组合，或(ii)一个或多个根序列的所述集合包括两个或更多个根序列，并且所述多个预定随机接入前导码配置包括用于所述两个或更多个根序列中的至少一个根序列的循环移位和起始位置的所有可能组合。
16.根据一些实施例，一种无线设备包括收发机电路和可操作地耦合到所述收发机电路的处理电路。所述处理电路被配置为从多个预定随机接入前导码配置中选择随机接入前导码配置并确定在其中要发送所述随机接入前导码的时间间隔。所述处理电路还被配置为根据所选择的随机接入前导码配置，发送所述随机接入前导码。所述多个随机接入前导码配置中的每一个包括以下项的组合：(a)来自一个或多个根序列的预定集合的单个根序列；(b)用于所述根序列的预定多个循环移位中的单个循环移位；以及(c)在针对随机接入前导码传输分配的每个时间间隔内的两个或更多个预定起始位置中的单个起始位置。
17.可以定义所述多个预定随机接入前导码配置，以使得：(i)一个或多个根序列的所述集合仅包括第一根序列，以使得所述多个预定随机接入前导码配置包括所述第一根序列与各种循环移位和各种起始位置的组合，或(ii)一个或多个根序列的所述集合包括两个或更多个根序列，并且所述多个预定随机接入前导码配置包括用于所述两个或更多个根序列中的至少一个根序列的循环移位和起始位置的所有可能组合。
18.根据一些实施例，一种无线设备包括收发机电路和可操作地耦合到所述收发机电路的处理电路。所述处理电路被配置为在针对随机接入前导码传输分配的时间间隔中接收包括至少一个随机接入前导码的信号，以及通过将所接收的信号与来自多个预定随机接入前导码配置中的一个或多个随机接入前导码配置相关联并确定由所述关联产生的关联峰值满足预定标准来检测所述随机接入前导码。所述处理电路进一步被配置为响应于所述检测，发送随机接入响应消息。所述多个随机接入前导码配置中的每一个包括以下项的组合：(a)来自一个或多个根序列的预定集合的单个根序列；(b)用于所述根序列的预定多个循环移位中的单个循环移位；以及(c)在针对随机接入前导码传输分配的所述时间间隔内的两个或更多个预定起始位置中的单个起始位置。
19.可以定义所述多个预定随机接入前导码配置，以使得：(i)一个或多个根序列的所述集合仅包括第一根序列，以使得所述多个预定随机接入前导码配置包括所述第一根序列与各种循环移位和各种起始位置的组合，或(ii)一个或多个根序列的所述集合包括两个或更多个根序列，并且所述多个预定随机接入前导码配置包括用于所述两个或更多个根序列中的至少一个根序列的循环移位和起始位置的所有可能组合。
20.本文详述的其他实施例包括被配置和/或适于执行上面概述的一个或多个方法或其变体的无线设备(例如ue)和基站，以及对应的功能实现、计算机程序产品和这种计算机程序产品的载体。
21.在本公开的一个方面中，提供了一种在ue中的用于发送随机接入前导码的方法。所述方法包括从无线通信网络的基站接收随机接入配置。所述配置通过按照循环移位的增序包括根序列的多个循环移位，以及在针对随机接入前导码的传输所分配的时隙内按照时间移位的增序，在所分配的时隙中包括多个时分复用的随机接入资源，来定义长度为一个时隙的一部分的随机接入前导码的集合。一个时隙包括14个符号。所述方法还包括根据接收到的随机接入配置，在针对随机接入前导码的传输所分配的时隙中发送从随机接入前导
码的所述集合中选择的随机接入前导码。
22.在一个实施例中，通过所接收到的随机接入配置并结合标准所设置的参数，提供所述根序列、所述多个循环移位、以及所述多个时分复用的随机接入资源。
23.在一个实施例中，所述方法还包括：确定从同步信号到将要在其中发送所述随机接入前导码的时隙的定时。
24.在一个实施例中，通过媒体访问控制(mac)层触发所述随机接入前导码的传输。
25.在一个实施例中，所述随机接入配置包括：指示循环根序列列表中的所述根序列的索引u
start
；以及提供所述多个循环移位的参数zerocorrelationzoneconfig。
26.在一个实施例中，从所述循环根序列列表中的索引与索引u
start
连续的一个或多个根序列定义附加的随机接入前导码。
27.在一个实施例中，所述根序列是zadoff-chu序列。
28.在本公开的另一方面中，提供了一种ue，其被配置为发送随机接入前导码。所述ue还被配置为从无线通信网络的基站接收随机接入配置。所述配置通过按照循环移位的增序包括根序列的多个循环移位，以及在针对随机接入前导码的传输所分配的时隙内按照时间移位的增序，在所分配的时隙中包括多个时分复用的随机接入资源，来定义长度为一个时隙的一部分的随机接入前导码的集合。一个时隙包括14个符号。所述ue还被配置为根据接收到的随机接入配置，在针对随机接入前导码的传输所分配的时隙中发送从随机接入前导码的所述集合中选择的随机接入前导码。
29.在一个实施例中，通过所接收到的随机接入配置并结合标准所设置的参数，提供所述根序列、所述多个循环移位、以及所述多个时分复用的随机接入资源。
30.在一个实施例中，所述ue还被配置为确定从同步信号到将要在其中发送所述随机接入前导码的时隙的定时。
31.在一个实施例中，所述ue还被配置为发送通过mac层触发的所述随机接入前导码。
32.在一个实施例中，所述随机接入配置包括：指示循环根序列列表中的所述根序列的索引u
start
；以及提供所述多个循环移位的参数zerocorrelationzoneconfig。
33.在一个实施例中，从所述循环根序列列表中的索引与索引u
start
连续的一个或多个根序列定义附加的随机接入前导码。
34.在一个实施例中，所述根序列是zadoff-chu序列。
附图说明
35.图1示出了初始接入过程；
36.图2示出了同步信号(ss)、mib和prach资源之间的示例关系，其中，在ss和prach之间具有动态定时；
37.图3示出了示例prach前导码格式和pusch数据信道；
38.图4示出了六个示例prach前导码格式，其具有根据子载波间隔的重新缩放(rescaling)；
39.图5是示出根据一些实施例的示例方法的过程流程图；
40.图6是示出根据一些实施例的另一示例方法的过程流程图；
41.图7是示出根据一些实施例的示例无线设备的框图；
42.图8是示出根据一些实施例的无线设备的功能实现的框图；
43.图9是示出根据一些实施例的无线设备的另一功能实现的框图。
具体实施方式
44.以下详细描述若干技术和设备的实施例，其中，大部分详细描述从nr的角度呈现，和/或使用3gpp用于描述lte和/或nr的术语。然而，应当理解，本文描述的发明技术和设备可以应用于具有关于随机接入过程的类似设计和/或约束的其他无线通信技术。将类似地理解，本文中使用的大部分特定术语和缩写是说明性的而非限制性的-例如，nr的未来文档可以使用不同的术语和/或缩写来指代相同或相似的事物，如同其他无线通信网络的文档。
45.如在上面的背景技术部分中所讨论的，nr可以支持多个prach前导码长度，其中一些长度小于一个时隙。在至少一些实施例中，时隙是用于无线设备例如在pusch或类似信道上进行数据传输的最小间隔。时隙长度可以是例如14个ofdm符号。由这些短格式的可用性引起的问题是如何有效地配置那些仅利用时隙的一小部分(例如具有14个pusch ofdm符号的时隙)的短prach前导码。如果例如仅使用四分之一时隙的prach前导码总是在时隙的开始发送，则存在很大的开销。
46.如下面进一步详细讨论的，可以通过定义一组前导码配置来创建可供无线设备使用的前导码来减少该开销，其中，每个前导码配置包括基础(或“根”)序列的多个循环移位之一与用于前导码传输的时隙内的多个可能起始位置(例如如果prach前导码使用四分之一时隙，则具有四个不同位置)之一的组合，其中，根序列、多个循环移位和多个可能位置根据标准是固定的、根据更高层信令来配置或者是两者的组合。当需要比单个根序列所能够提供的前导码配置更多的前导码配置时，给定时隙内的不同循环移位和起始位置的数量，可以使用一个或多个附加根序列，并再次结合多个循环移位和多个起始位置。然而，如下面进一步详细讨论的，有利地通过在移动到第二根序列之前使用循环移位和起始位置与单个根序列的所有可能组合来分配前导码配置。
47.根据一些实施例，如下面进一步详细讨论的，通过首先按增加循环移位的顺序包括基础序列(base sequence)的所有可用循环移位以及其次按时隙内增加时间移位的顺序包括时隙(或在一些实施例中为时隙组)内的可用起始位置来找到小区内的n个前导码序列(配置)的集合。在不能从单个基础序列产生n个前导码的情况下，可以通过使用例如具有连续索引的附加基础序列来获得附加前导码序列，直到找到所有n个序列。在一些实施例中，备选地，通过首先按时隙内增加时间移位的顺序包括时隙(或在一些实施例中为时隙组)内的所有可用起始位置然后其次按增加循环移位的顺序包括基础序列的可用循环移位以及只有在必要时才使用的附加基础序列来找到n个前导码序列的集合。注意，本文中，术语“前导码序列”指基础序列、基础序列的循环移位以及起始位置的组合(术语“前导码”，当单独使用时，通常指携带前导码序列的调制信号)。在本文的其他位置，术语“随机接入前导码配置”用于指代相同的组合。还要注意，术语“基础序列”和“根序列”在本文中可互换地使用。最后，将理解，在术语“随机接入前导码”和“随机接入前导码配置”中使用的“随机接入”是通用的、非标准特定的术语，而对应的术语“prach”指3gpp给予用于随机接入前导码传输的信道(物理随机接入信道)的特定名称。因此，尽管本文可以使用诸如“prach前导码”、“prach传输”、“prach资源”等术语来描述本发明的各个方面，但是应该理解这些术语包括
标准特定术语并且为方便起见被用来指代随机接入前导码、随机接入前导码传输、随机接入前导码资源等的非限制性示例。
48.与在每个时隙中仅具有一个prach前导码并针对每个前导码分配不同的时隙相比，本文描述的技术和设备的优点包括能够减少时间和频率资源的开销。此外，与在相同的时间和频率资源内使用许多前导码序列相比，利用本文所述的时间复用实现了prach前导码之间的较少干扰。
49.图5示出了根据本文描述的一些技术在诸如ue的无线设备中实现的用于发送随机接入前导码的示例方法500。如框502所示，方法500包括从多个预定随机接入前导码配置中选择随机接入前导码配置。如框504所示，方法500进一步包括确定在其中要发送随机接入前导码的时间间隔，例如时隙。应当理解，框502和504中所示的步骤可以以任何顺序执行。如框506所示，该方法进一步包括根据所选择的随机接入前导码配置，发送随机接入前导码。如上所述，多个随机接入前导码配置中的每一个包括以下项的组合：(a)来自一个或多个根序列的预定集合的单个根序列；(b)用于根序列的预定多个循环移位中的单个循环移位；以及(c)在针对随机接入前导码传输分配的每个时间间隔内的两个或更多个预定起始位置中的单个起始位置。
50.在一些实施例中，定义多个预定随机接入前导码配置，以使得：(i)一个或多个根序列的集合仅包括第一根序列，以使得多个预定随机接入前导码配置包括第一根序列与各种循环移位和各种起始位置的组合，或(ii)一个或多个根序列的集合包括两个或更多个根序列，并且多个预定随机接入前导码配置包括用于两个或更多个根序列中的至少一个根序列的循环移位和起始位置的所有可能组合。
51.在一些实施例中，一个或多个根序列的集合仅包括第一根序列。在这些实施例的一些中，多个预定随机接入前导码配置可以包括第一根序列与预定多个循环移位的所有可能组合，但不一定包括第一根序列、循环移位以及可能起始位置的所有可能组合。在其中一个或多个根序列的集合仅包括第一根序列的其他实施例中，多个预定随机接入前导码配置可以包括第一根序列与预定多个起始位置的所有可能组合，但不一定包括第一根序列、可能起始时间以及循环移位的所有可能组合。应当理解，这些变型对应于上述两个前导码序列分配过程，例如，其中，根据第一过程，通过首先按增加循环移位的顺序包括基础序列的所有可用循环移位以及其次按时隙内增加时间移位的顺序包括时隙(或在一些实施例中时隙组)内的可用起始位置来找到小区中的n个前导码序列的集合，以及其中，根据第二过程，备选地通过首先按时隙内增加时间移位的顺序包括时隙(或在一些实施例中为时隙组)内的所有可用起始位置然后其次按增加循环移位的顺序包括基础序列的可用循环移位来找到n个前导码序列的集合。
52.在一些实施例中，一个或多个根序列的集合包含两个或更多个根序列。在这些实施例的一些中，多个预定随机接入前导码配置可以包括循环移位和起始位置与两个或更多个根序列中除一个根序列以外的所有根序列的所有可能组合。这些实施例反映了有序分配方法，其中，首先分配使用第一根序列的所有起始位置和所有可用移位，并且如果这没有产生足够的前导码配置，则将类似的分配过程以有序的方式应用于一个或多个附加根序列。对于给定的根序列，可以分配可用的循环移位和起始位置，以使得对于给定起始位置，一次一个起始位置地分配所有可用循环移位。可以替代地应用另一个顺序，即，使得对于给定的
循环移位，一次一个循环移位地分配所有可用的起始位置。应当理解，取决于所定义的前导码配置的数量，这些方法中的任何一个可以产生未分配的根序列、循环移位和起始位置的一个或多个组合。
53.一旦使用多于一个根序列来定义预定随机接入前导码配置的集合，与仅使用单个根序列的集合相比，整个集合的互关联属性降级(degraded)，因此从定性角度来看，没有由于使用了附加根序列而造成进一步降级。然后，在调用多个根序列的一些实施例中，可以执行分配以便最小化分配给前导码传输的总时间，因为不再有在时间上复用超过最小可能时隙计数的益处，因为该益处在调用单个根序列时才可能具有。
54.在上述方法的一些实施例中，该方法进一步包括从两个或更多个预定长度中确定随机接入前导码的长度。在这些实施例的一些中，两个或更多个预定起始位置则可以取决于所确定的随机接入前导码的长度。
55.在一些实施例中，一个或多个根序列的集合可以包括一个或多个zadoff-chu序列。在其他实施例中，一个或多个根序列的集合可以替代地包括一个或多个m序列。在其他实施例中，一个或多个根序列的集合的每个根序列是zadoff-chu序列与m序列的乘积。
56.在一些实施例中，针对随机接入前导码传输分配的每个时间间隔是一个时隙长，其中，时隙是用于无线设备进行数据传输的最小间隔。在这些的一些中或在其他实施例中，随机接入前导码的长度是时隙的四分之一或大约四分之一，两个或更多个预定起始位置包括在针对随机接入前导码传输分配的时隙内的四个起始位置。在其他实施例中，随机接入前导码的长度是时隙的一半或大约一半，两个或更多个预定起始位置包括在针对随机接入前导码传输分配的时隙内的两个起始位置。
57.在一些实施例中，针对随机接入前导码传输分配的每个时间间隔包括两个或更多个时隙，其中，时隙可以是例如用于无线设备进行数据传输的最小间隔，与控制信息的传输相反(备选地，在一些实施例中，时隙可以对应于调度间隔，但是一些数据传输可能比时隙短)。在这些实施例中的一些中，两个或更多个预定起始位置包括在两个或更多个时隙中的多于一个时隙中的起始位置。
58.如框520所示，图5的确定步骤可以包括确定从同步信号(ss)到prach资源的定时，即，在其中要发送随机接入前导码的时间间隔。在各种实施例中，该定时可以例如在主信息块(mib)中指示，或者在ss本身中指示。然后可以将不同的ss用于不同的定时，以使得ss内的所检测到的序列给出prach资源定时。在一些实施例中，所确定的定时可以包括从ss或接收信号中的其他参考点到针对前导码传输分配的一组多个时间间隔的定时，其中，该组包括一组连续的时间间隔或某种预定或预先配置的时间间隔模式。应当理解，该确定的从ss到prach资源的定时指示相对于在其中要发送前导码的时间间隔的定时参考点。该定时参考点可以指示例如在其中要发送前导码的时间间隔的开始，当然可也以使用其他参考点，只要网络侧节点和无线设备具有共同的理解即可。还将理解，时间间隔的长度是单独的参数，并且通常在系统的行业标准中指定。例如，如本文其他位置所讨论的，该时间间隔可以对应于行业标准定义的“时隙”(其是分配给数据传输的最小时间单位)或对应于这些时隙中的两个或更多个时隙。在该时间间隔可能随时间变化的系统中，可以通过网络信令向无线设备指示间隔的长度(例如，时间间隔中的时隙的数量)。
59.虽然图5示出了随机接入前导码的示例选择和传输，但是图6示出了在无线设备中
实现的用于接收和检测随机接入前导码的方法600。可以例如在基站中实现图6的方法600，基站在一些情况下可以称为enodeb、enb、gnodeb、gnb等。
60.如框610所示，图6的方法600包括在针对随机接入前导码传输分配的时间间隔中接收包括至少一个随机接入前导码的信号。如框620所示，方法600进一步包括：通过将所接收的信号与来自多个预定随机接入前导码配置中的一个或多个随机接入前导码配置相关联并确定由所述关联产生的关联峰值满足预定标准来检测随机接入前导码。最后，如框630所示，方法600包括响应于所述检测，发送随机接入响应消息。
61.在所示方法600中，多个随机接入前导码配置中的每一个包括以下项的组合：(a)来自一个或多个根序列的预定集合的单个根序列；(b)用于根序列的预定多个循环移位中的单个循环移位；以及(c)在针对随机接入前导码传输分配的每个时间间隔内的两个或更多个预定起始位置中的单个起始位置。在一些实施例中，定义多个预定随机接入前导码配置，以使得：(i)一个或多个根序列的集合仅包括第一根序列，以使得多个预定随机接入前导码配置包括第一根序列与各种循环移位和各种起始位置的组合，或(ii)一个或多个根序列的集合包括两个或更多个根序列，并且多个预定随机接入前导码配置包括用于两个或更多个根序列中的至少一个根序列的循环移位和起始位置的所有可能组合。
62.与图5中所示的互补方法500的情况一样，在图6的方法600的一些实施例中，一个或多个根序列的集合仅包括第一根序列。在这些实施例的一些实施例中，多个预定随机接入前导码配置可以包括第一根序列与预定多个循环移位的所有可能组合，但不一定包括第一根序列、循环移位以及可能起始位置的所有可能组合。在其中一个或多个根序列的集合仅包括第一根序列的其他实施例中，多个预定随机接入前导码配置可以包括第一根序列与预定多个起始位置的所有可能组合，但不一定包括第一根序列、可能起始时间以及循环移位的所有可能组合。再次，应当理解，这些变型对应于上述两个前导码序列分配过程，例如，其中，根据第一过程，通过首先按增加循环移位的顺序包括基础序列的所有可用循环移位以及其次按时隙内增加时间移位的顺序包括时隙(或在一些实施例中时隙组)内的可用起始位置来找到小区中的n个前导码序列的集合，以及其中，根据第二过程，替代地通过首先按时隙内增加时间移位的顺序包括时隙(或在一些实施例中为时隙组)内的所有可用起始位置然后其次按增加循环移位的顺序包括基础序列的可用循环移位来找到n个前导码序列的集合。
63.同样地，在一些实施例中，一个或多个根序列的集合包括两个或更多个根序列。在这些实施例的一些实施例中，多个预定随机接入前导码配置可以包括循环移位和起始位置与两个或更多个根序列中除一个根序列以外的所有根序列的所有可能组合。这些实施例反映了有序分配方法，其中，首先分配使用第一根序列的所有起始位置和所有可用移位，并且如果这没有产生足够的前导码配置，则将类似的分配过程以有序的方式应用于一个或多个附加根序列。对于给定根序列，可以分配可用循环移位和起始位置，以使得对于给定起始位置，一次一个起始位置地分配所有可用循环移位。可以替代地应用另一个顺序，即，对于给定循环移位，一次一个循环移位地分配所有可用起始位置。应当理解，取决于所定义的前导码配置的数量，这些方法中的任何一个可以产生未分配的根序列、循环移位和起始位置的一个或多个组合。
64.在图6所示的方法的一些实施例中，从两个或更多个预定长度中选择随机接入前
导码的长度，在这种情况下，两个或更多个预定起始位置则取决于所确定的随机接入前导码的长度。在一些实施例中，一个或多个根序列的集合包括一个或多个zadoff-chu序列，而在其他实施例中，一个或多个根序列的集合包括一个或多个m序列。在其他情况下，一个或多个根序列的集合中的每个根序列是zadoff-chu序列与m序列的乘积。
65.在图6的方法的一些实施例中，所述接收、检测和发送对于针对随机接入前导码传输分配的多个时间间隔中的每个时间间隔来执行，针对随机接入前导码分配的多个时间间隔中的每个时间间隔是一个时隙长，其中，时隙是用于由无线设备接收的数据传输的最小间隔。
66.在一些实施例中，随机接入前导码的长度是时隙的四分之一或大约四分之一，两个或更多个预定起始位置包括在针对随机接入前导码传输分配的时隙内的四个起始位置。在其他实施例中，随机接入前导码的长度是时隙的一半或大约一半，两个或更多个预定起始位置包括在针对随机接入前导码传输分配的时隙内的两个起始位置。与图5的方法的情况一样，在一些实施例中，针对随机接入前导码传输分配的每个时间间隔包括两个或更多个时隙，其中，时隙是用于无线设备进行数据传输的最小间隔，其中，两个或更多个预定起始位置包括在两个或更多个时隙中的多于一个时隙中的起始位置。
67.图7是示出示例性无线设备50的组件的框图，无线设备50在各种实施例中可以被配置为执行上述一个或多个方法。在一些实施例中，无线设备50可以是例如ue，而在其他实施例中，无线设备50可以替代地是基站或其他接入节点。
68.无线设备50包括收发机电路56和一个或多个天线54。在无线设备50是ue的实施例中，例如，无线设备50例如通过处理电路52的适当编程被配置为使用收发机电路56和天线54与无线电节点或基站通信。同样，在无线设备是基站或其他接入节点的实施例中，无线设备50例如通过处理电路52的适当编程被配置为使用收发机电路56和天线54与一个或多个ue或其他无线设备通信。
69.收发机电路56可以包括被共同配置为根据一种或多种无线电接入技术发送和接收信号的发射机电路、接收机电路和相关联的控制电路，以便提供蜂窝通信服务。根据各种实施例，可以根据3gpp蜂窝标准、gsm、gprs、wcdma、hsdpa、lte、lte-advanced和nr中的任何一个或多个来运营蜂窝通信服务。
70.无论是ue还是基站，无线设备50都包括与无线电收发机电路56可操作地相关联的一个或多个处理电路52。处理电路52包括一个或多个数字处理电路，例如，一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、复杂可编程逻辑器件(cpld)、专用集成电路(asic)或其任何组合。更一般地，处理电路52可以包括通过执行实现本文教导的功能的程序指令而特别适配的固定电路或可编程电路，或者可以包括固定的和编程的电路的某种组合。
71.处理电路52还包括存储器64。在一些实施例中，存储器64存储一个或多个计算机程序66，并且可选地存储配置数据68。存储器64为计算机程序66提供非暂时性存储，并且它可以包括一种或多种类型的计算机可读介质，例如盘存储器、固态存储器存储器或其任何组合。通过非限制性示例方式，存储器64包括sram、dram、eeprom和flash存储器中的任何一个或多个，其可以在处理电路52中和/或与处理电路52分离。通常，存储器64包括提供计算机程序66的非暂时性存储以及无线设备50使用的任何配置数据68的一种或多种类型的计
算机可读存储介质。
72.在一些实施例中，处理电路52的处理器62可以执行存储在存储器64中的计算机程序66，该计算机程序66配置无线设备(例如无线设备50)的处理器62以执行本文描述的一种或多种方法。在一些实施例中，该方法中的一些或所有可以由数字逻辑或硬编码电路执行。因此，处理电路52可以被配置为执行根据例如本文描述的任何技术的用于发送随机接入前导码的方法。类似地，处理电路52可以被配置为执行用于根据本文描述的任何技术接收和检测随机接入前导码的方法。
73.应当理解，图7中所示的无线设备50也可以用功能术语表示，其中，如图5或图6所示的方法的功能由功能模块执行，功能模块包括用于由处理器电路、数字逻辑电路或其某种组合执行的软件模块。因此，例如，如图8所示，适于发送随机接入前导码的无线设备可以包括：选择模块802，用于从多个预定随机接入前导码配置中选择随机接入前导码配置；确定模块804，用于确定在其中要发送随机接入前导码的时间间隔；以及发送模块806，用于根据所选择的随机接入前导码配置来发送随机接入前导码，其中，多个随机接入前导码配置中的每一个包括以下项的组合：(a)来自一个或多个根序列的预定集合的单个根序列；(b)用于根序列的预定多个循环移位中的单个循环移位；以及(c)在针对随机接入前导码传输分配的时间间隔内的两个或更多个预定起始位置中的单个起始位置。类似地，如图9所示，适于接收和检测随机接入前导码的无线设备可以包括：接收模块902，用于在针对随机接入前导码传输分配的时间间隔中接收包括至少一个随机接入前导码的信号；检测模块904，用于通过将所接收的信号与来自多个预定随机接入前导码配置中的一个或多个随机接入前导码配置相关联并确定由所述关联产生的关联峰值满足预定标准来检测随机接入前导码；以及发送模块906，用于响应于所述检测，发送随机接入响应消息，其中，多个随机接入前导码配置中的每一个包括以下项的组合：(a)来自一个或多个根序列的预定集合的单个根序列；(b)用于根序列的预定多个循环移位中的单个循环移位；以及(c)在针对随机接入前导码传输分配的时间间隔内的两个或更多个预定起始位置中的单个起始位置。这些无线设备，如本文所述的其他无线设备，可以适于执行本文所述方法的多个变型中的任何一个或多个，包括结合图5和图6的方法500、600描述的多个变型。
74.当前公开的技术和设备的其他实施例包括计算机程序产品，该计算机程序产品包括被配置为由无线设备的处理器执行的程序指令，其中，程序指令被配置为使得无线设备执行根据任何本文描述的任何方法的方法。类似地，其他实施例包括包含这种计算机程序产品的载体，该载体包括电子信号、无线电信号、光学信号和计算机可读介质中的至少一个。计算机可读介质可以例如是非暂时性计算机可读介质。
75.在上述方法和设备的一些实施例中，前导码序列是m序列，其中，通过长m序列的不同时间间隔创建附加前导码序列。在其他实施例中，前导码序列均是m序列与zadoff-chu序列的乘积。
76.上面，已经使用一个时隙的时间单位作为要由来自小区的prach传输使用的时间间隔描述了各种实施例，其中，要分配n个(例如64个)前导码序列。然而，这些技术也可以应用于其他时间间隔定义。例如，网络可以针对prach前导码传输分配多个(例如2个)时隙，例如，如果数据负载低而prach负载高。这种分配减少了使用多个根序列的需要，从而减少了由于不完美的互关联特性引起的干扰。在另一种情况下，可以仅使用时隙的一部分(例如半
时隙)，从而在相邻小区的prach传输之间创建有效的时分复用(tdm)，以再次减少干扰。类似的推理可以应用于具有长度超过一个时隙的长前导码的配置；因此，分配时间间隔可以不同于单个时隙或前导码长度。因此，以上描述可以通过读取“前导码调度间隔”或“针对ra前导码传输分配的时间间隔”而不是“时隙”来更一般地解释。
77.物理随机接入通道
78.下面给出物理随机接入信道和随机接入前导码结构和技术的形式化描述。然而，应该理解，所描述的结构和技术的变型例如根据上述更一般化的方法和设备是可能的。
79.时间和频率结构
80.物理层随机接入前导码包括根据下面的表1的总时长t
seq
的重复prach ofdm符号的序列，其中，t
s,ra
＝1/(δf
ra
·
2048)，其中，δf
ra
是根据表1的随机接入前导码的子载波间隔。参数值在表1和表2中列出，并取决于随机接入配置。高层控制前导码格式。
81.前导码格式δf
ra
[hz]a0-a515 000b0-b530 000c0-c5120 000d0-d5240 000
[0082]
表1：随机接入前导码子载波间隔
[0083]
前导码格式t
seq
a0,b0,c0,d0(144 2048)
·
t
s,ra
a1,b1,c1,d13.5
·
2048
·
t
s，ra
a2,b2,c2,d27
·
2048
·
t
s，ra
a3,b3,c3,d314
·
2048
·
t
s，ra
a4,b4,c4,d428
·
2048
·
t
s，ra
as,b5,c5,d542
·
2048
·
t
s，ra
[0084]
表2：prach前导码的长度
[0085]
如果由媒体访问控制(mac)层触发，则随机接入前导码的传输限于特定时间和频率资源。频率间隔、定时间隔和序列的组合识别随机接入前导码。频率间隔由子带索引n
sub,ra
表征，定时间隔由时间索引n
slot,ra
和n
start,ra
＝0,...,n
slot,ra-1表征，其中n
slot,ra
在表3中给出。
[0086]
前导码格式n
slot,ra
a0,b0,c0,d014a1,b1,c1,d14a2,b2,c2,d22a3,b3,c3,d31a4,b4,c4,d41a5,b5,c5,d51
[0087]
表3：用于配置的n
slot,ra
[0088]
每个随机接入前导码占用对应于6个连续资源块的带宽。
[0089]
前导码序列生成
[0090]
随机接入前导码从具有零关联区的zadoff-chu序列生成，具有零关联区的zadoff-chu序列从一个或数个根zadoff-chu序列生成。
[0091]
在一些实施例中，每个小区中存在n个可用前导码，其中，n可以等于64。
[0092]
在一些实施例中，通过首先按增加循环移位的顺序包括具有由高层给出的索引u
start
的根zadoff-chu序列的所有可用循环移位以及其次按时隙内增加时间移位的顺序n
start,ra
＝0,...,n
slot,ra-1来找到小区中的n个前导码序列的集合。
[0093]
在其他实施例中，通过首先按时隙内增加时间移位的顺序n
start,ra
＝0,...,n
slot,ra-1以及其次按增加循环移位的顺序包括具有高层给出的索引u
start
的根zadoff-chu序列的所有可用循环移位来找到小区中的前导码序列。
[0094]
在一些实施例中，前导码基础序列被定义为zadoff-chu根序列。在不能从单个根zadoff-chu序列生成n个前导码序列的情况下，从具有连续索引的根序列获得附加前导码序列，直到找到所有n个前导码序列。根序列顺序是循环的：索引1连续直到n
zc-1，其中，n
zc
是zadoff-chu序列的长度。
[0095]
第u个根zadoff-chu序列如下定义：
[0096][0097]
其中，n
zc
＝71。从第u个根zadoff-chu序列开始，随机接入前导码如下定义：
[0098][0099]
并且n
cs
由表4给出，其中，参数zerocorrelationzoneconfig由更高层提供。
[0100]
zerocorrelationzoneconfign
cs
值00111214317423535
[0101]
表4：用于前导码生成的n
cs
[0102]
基带信号生成
[0103]
时间连续随机接入信号s(t)如下定义
[0104][0105]
其中，t＝0在无线电帧的开头，t
start
t0≤t＜t
seq
t
start
t0并且t
start
如下给出：
[0106]
t
start
＝n
start,ra
δt
ra
n
slot,ra
·
14
·
(2048 144)
·
δt
s,ra
其中n
slot,ra
由高层给出，δt
ra
的值取决于前导码格式和表5中所列的子载波间隔，以及t0由下式给出：
[0107][0108]
其中表示朝向最接近的较低整数的凑整，t
sf
＝1ms，ts＝1/(15000
×
2048)秒，
β
prach
是幅度缩放因子，以便符合发送功率p
prach
。频域中的位置由通过从参数n
sub,ra
得到的第一子载波k0给出，其中，n
sc
是满足的参数集。
[0109]
前导码格式δt
ra
a0,b0,c0,d0(144 2048)
·
t
s,ra
a1,b1,c1,d13.75
·
2048
·
t
s，ra
a2,b2,c2,d27.5
·
2048
·
t
s，ra
其他0
[0110]
表5：用于前导码生成的δt
ra
[0111]
本文公开的实施例的优点包括与在每个时隙中仅具有一个prach前导码并且为针对每个前导码分配不同的时隙相比，减少了时间和频率资源的开销。此外，与在相同的时间和频率资源内使用多个前导码序列相比，通过时间复用实现prach前导码之间的较少干扰。
[0112]
值得注意的是，受益于前述描述和关联附图中呈现的教导的本领域技术人员将想到所公开发明的修改和其他实施例。因此，应理解，本发明不限于所公开的特定实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在本公开的范围内。尽管本文可以采用特定术语，但它们仅用于一般性和描述性意义，而不是用于限制的目的。