回退RACH程序中的高效PRACH传输

优先权/以引用方式并入

本申请要求2022年9月24日提交的名称为“Efficient PRACH Transmission in aFallback RACH Procedure”的美国临时申请序列号63/261,596的优先权，该临时申请的全部内容以引用方式并入本文。

背景技术

用户装备(UE)可以执行随机接入信道(RACH)程序以与基站同步。在一些网络中，UE可最初尝试两步RACH程序。如果两步RACH程序不成功，则UE可以回退到四步RACH程序。

发明内容

一些示例性实施方案涉及一种用户装备(UE)的被配置为执行操作的处理器。所述操作包括启动两步随机接入信道(RACH)程序以与基站同步，在所述两步RACH程序之后启动回退四步RACH程序，为所述四步RACH程序配置随机接入前导码传输，其中配置所述随机接入前导码传输包括基于用于在所述两步RACH程序期间执行传输的参数来导出物理随机接入信道(PRACH)传输功率参数值，以及向所述基站传输针对所述四步RACH程序的所述随机接入前导码。

其它示例性实施方案涉及一种用户装备(UE)，该用户装备具有：收发器，该收发器被配置为与基站通信；以及处理器，该处理器通信地耦接到该收发器并且被配置为执行操作。所述操作包括启动两步随机接入信道(RACH)程序以与该基站同步，在所述两步RACH程序之后启动回退四步RACH程序，为所述四步RACH程序配置随机接入前导码传输，其中配置所述随机接入前导码传输包括基于用于在所述两步RACH程序期间执行传输的参数来导出物理随机接入信道(PRACH)传输功率参数值，以及向所述基站传输针对所述四步RACH程序的所述随机接入前导码。

又一种示例性实施方案涉及一种方法，所述方法包括启动两步随机接入信道(RACH)程序以与基站同步，在所述两步RACH程序之后启动回退四步RACH程序，为所述四步RACH程序配置随机接入前导码传输，其中配置所述随机接入前导码传输包括基于用于在所述两步RACH程序期间执行传输的参数来导出物理随机接入信道(PRACH)传输功率参数值，以及向所述基站传输针对所述四步RACH程序的所述随机接入前导码。

附图说明

图1示出了根据各种示例性实施方案的四步随机接入信道(RACH)程序的信令图。

图2示出了根据各种示例性实施方案的两步RACH程序的信令图。

图3示出了根据各种示例性实施方案的示出在两步RACH程序失败之后执行回退四步RACH程序的示例性场景的信令图。

图4示出了根据各种示例性实施方案的用于配置回退四步RACH程序的随机接入前导码传输的方法。

图5示出了根据各种示例性实施方案的示出在失败的两步RACH程序期间执行多个msgA传输的一个示例的信令图。

图6示出了根据各种示例性实施方案的示出在回退四步RACH程序期间执行msg1的多个传输的示例的信令图。

图7示出了根据各种示例性实施方案的示出基于最近传输的msgA来导出回退四步RACH程序的msg1的PRACH传输功率参数值的示例的信令图。

图8示出了示出基于最大传输功率水平(MTPL)触发回退四步RACH程序的示例的信令图。

图9示出了根据各种示例性实施方案的示例性网络布置。

图10示出了根据各种示例性实施方案的示例性用户装备(UE)。

图11示出了根据各种示例性实施方案的示例性基站。

具体实施方式

参考以下描述及相关附图可进一步理解示例性实施方案，其中类似的元件具有相同的附图标号。示例性实施方案涉及被配置为当两步RACH程序不成功时回退到四步RACH程序的用户装备(UE)。示例性实施方案引入可以减少与回退四步RACH程序相关联的延迟、信令开销和功率耗用的技术。

参照UE参与和第五代(5G)新空口(NR)网络的下一代节点B(gNB)的信令交换来描述示例性实施方案。如本文描述的UE用于表示被配置有用于与网络交换信息(例如，控制信息)和/或数据的硬件、软件和/或固件的任何合适的电子设备。此外，对gNB和5G NR网络的提及作为示例提供，并且不旨在以任何方式限制示例性实施方案。示例性实施方案可以应用于被配置为参与回退四步RACH程序并部署在任何适当类型的网络内的任何类型的基站或接入节点。

UE可以执行RACH程序以与gNB同步。为了提供一些示例，UE可以执行用于初始接入或建立无线电资源控制(RRC)连接状态的RACH程序。本领域技术人员将理解，术语“两步RACH程序”和“四步RACH程序”是指第三代合作伙伴项目(3GPP)定义的程序。两步RACH程序包括两个特定类型的消息，例如msgA和msgB。下面关于图2的信令图200提供两步RACH程序的一般概述。

四步RACH程序包括四个特定类型的消息，例如msg1、msg2、msg3和msg4。下面关于图1的信令图100提供四步RACH程序的一般概述。

如上所述，如果两步RACH程序不成功，则UE可以被配置为回退到四步RACH程序。下面关于图3的信令图300提供这种类型的回退场景的示例。

示例性实施方案引入与用于回退四步RACH程序的msg1的传输有关的技术。如下面将更详细地描述的，示例性技术增加接收对msg1的传输的响应的可能性，并且因此增加成功四步RACH程序的可能性。这些示例性技术可以与当前实施的四步RACH程序、四步RACH程序的未来实施方式结合或独立于其它四步RACH程序使用。下面将详细提供这些示例性技术中的每一者的具体示例。

图1示出了根据各种示例性实施方案的四步RACH程序的信令图100。信令图100提供四步RACH程序的一般概述，并且包括UE 110和gNB 120A。

在150中，UE 110向gNB 120A传输随机接入前导码(例如，msg1)。随机接入前导码可以在PRACH上传输。在155中，响应于msg1，gNB 120A向UE 110传输随机接入响应(RAR)(例如，msg2)。RAR可以包括随机接入前导码被成功接收的指示和其它信息，诸如但不限于用于后续RACH程序传输(例如，msg3等)的资源分配信息。

在160中，UE 110向gNB 120A传输RRC连接请求(例如，msg3)。本领域技术人员将理解，RRC连接请求是msg3的一个示例。被配置为msg3的消息的内容和类型可以根据相关场景而变化。然而，msg3超出了示例性实施方案的范围。

在165中，gNB 120A向UE 110传输竞争解决消息(例如，msg4)。在一些实施方案中，在RACH程序期间或之后，UE 110可以响应于msg4传输混合自动请求(HARQ)确认(ACK)。

图2示出了根据各种示例性实施方案的两步RACH程序的信令图200。信令图200提供两步RACH程序的一般概述并且包括UE 110和gNB 120A。

在205中，UE 110向gNB 120A传输随机接入前导码和PUSCH数据(例如，msgA)。随机接入前导码可以是PRACH传输。通常，msgA可以表示为msg1和msg3的组合。在210中，gNB120A向UE 110传输RAR(例如，msgB)。通常，msgB可以表示为msg2和msg4的组合。

图3示出了示出在两步RACH程序失败之后执行回退四步RACH程序的示例性场景的信令图300。信令图300包括UE 110和gNB 120A。

在305中，触发两步RACH程序。在310中，UE 110向gNB 120A传输msgA。UE 110可以响应于msgA的传输而操作与msgB的接收有关的定时器(例如，msgB-ResponseWindow)。如果接收到msgB之前定时器到期，则UE 110可以被配置为重新传输msgA。

在此示例中，未响应于msgA接收到msgB。因此，在315中，定时器到期。在320中，UE110向gNB 120A重新传输msgA。再次，未响应于msgA接收到msgB。因此，在325中，定时器(例如，msgB-ResponseWindow)到期。在信令图300中，传输msgA并且未接收到对应msgB的此过程继续，直到msgA的随机接入前导码已经被传输如330中所示的预先配置的最大次数(例如，msgA-TransMax)。

当两步RACH程序由于触发msgA-TransMax而失败时，UE 110可以被配置为回退到四步RACH程序。在335中，UE 110切换到四步RACH程序。在340中，UE 110根据四步RACH程序向gNB 120A传输msg1。随后，四步RACH程序可能失败，并且UE 110可以尝试与不同基站的RACH程序，或者可以如图1的信令图100中所示执行四步RACH程序。

示例性实施方案引入与回退四步RACH程序中的msg1的传输有关的技术。此传输的示例由图3的信令图300中的340示出。然而，虽然这些示例性技术可以向由信令图300所示的场景的类型提供益处，但是示例性实施方案不限于信令图300中描绘的场景。示例性实施方案可以应用于UE 110对目标节点执行两步RACH程序，然后对同一节点执行四步RACH程序的任何场景。

图4示出了根据各种示例性实施方案的用于配置针对回退四步RACH程序的随机接入前导码传输的方法400。从UE 110的角度并且参考图3中的信令图300描述方法400。

在405中，UE 110执行两步RACH程序。在410中，两步RACH程序失败。上文关于信令图300的305-330提供了由于触发msgA-TransMax导致的两步RACH程序失败的示例。如下文将更详细地描述，UE 110可以利用与失败的两步RACH程序相关联的信息来配置四步RACH程序。

图5示出了根据各种示例性实施方案的示出在失败的两步RACH程序期间执行多个msgA传输的一个示例的信令图500。在此示例中，UE 110将msgA传输六次505-530而未作为响应接收到msgB。在535中，触发针对msgA的随机接入前导码的预配置最大传输数量(例如，msgA-TransMax)。在图5的示例中，可以认为使用不同的较高PRACH传输功率来执行msgA的每个后续传输。为了展示针对每个传输505-530配置的不同PRACH传输功率参数，提供以分贝(dB)为单位测量的值N1-N6。该示例并非旨在以任何方式限制示例性实施方案。相反，仅提供该示例以说明在失败的两步RACH程序期间，UE 110可以每次使用不同的PRACH传输功率参数值多次传输msgA。

返回到方法400，在415中，UE 110切换到四步RACH程序。UE 110可以被配置为当参数msgA-TransMax被触发时或响应于任何其它适当条件而回退到四步RACH程序。

在420中，UE 110基于在失败的两步RACH程序期间使用的PRACH传输功率来导出四步RACH程序的msg1的PRACH传输功率。在讨论示例性技术之前，下面参照图6提供传统方法的示例。

图6示出了示出在回退四步RACH程序期间执行msg1的多个传输的示例的信令图600。在此示例中，UE 110传输msg1六次605-630而未接收到msg2。在635中，触发针对msg1的随机接入前导码的预配置最大传输数量(例如，msg1-TransMax)。在此，使用不同的较高PRACH传输功率执行msg1的每个后续传输。为了展示不同的PRACH传输功率参数，每个传输605-630用以(dB)为单位测量的值M1-M6标记。该示例并非旨在以任何方式限制示例性实施方案。相反，仅提供该示例以说明在四步RACH程序期间，UE 110可以每次使用不同的PRACH传输功率多次传输msg1。

为了展示传统方法，考虑图6的M1-M6小于图5的N6的场景。因此，在常规情况下，当UE 110切换到四步RACH程序时，UE 110可以被配置为使用小于用于最近传输的msgA(例如，530)的PRACH传输功率的PRACH传输功率来执行多个传输。由于用于505-530的PRACH传输功率N1-N6未导致来自gNB 120A的响应，因此使用用于msg1的较低PRACH传输功率参数(例如，M1-M6)将不太可能导致来自gNB 120A的响应。换句话说，传统方法低效，因为UE 110被配置为利用用于msg1的传输和重新传输的参数，所述参数不太可能导致来自基站的响应(例如，msg2)。

返回到方法400，如上所述，UE 110可以基于用于失败的两步RACH程序的传输参数值来导出用于msg1的PRACH传输功率。例如，UE 110可以基于最近传输的msgA的传输参数来计算用于msg1的初始随机接入前导码传输功率参数。如上所述，msg1可以在PRACH上传输，并且因此，msg1的传输功率和PRACH传输功率相似或相同。相比之下，由于msgA包括PRACH和PUSCH分量，因此msgA的总传输功率大于msgA的PRACH传输功率。

MsgA传输功率可以由以下等式表示：P

参数P

参数P

UE 110可以使用与最近传输的msgA相关联的信息来导出msg1传输功率。Msg1传输功率可以由以下等式表示：P

UE 110可以基于用于最近传输的msgA的P

图7示出了示出基于最近传输的msgA来导出回退四步RACH程序的msg1的PRACH传输功率参数值的示例的信令图700。在705中，触发两步RACH程序。在710-735中，UE 110传输msgA并且在740中，触发msgA-TransMax参数。这类似于图5的信令图500。

为了提供根据本文描述的示例性技术可以如何导出msg1的PRACH传输功率的示例，针对每个传输710-735示出了简化的示例值。这些值不旨在以任何方式限制示例性实施方案，并且仅提供以展示失败的两步RACH程序与回退四步RACH程序之间的关系。

如上所述，P

在745中，UE 110切换到四步RACH程序。在750中，UE 110使用基于最近传输的msgA导出的传输功率参数P

在755中，UE 110重新传输msg1。在此示例中，假设gNB 120A成功地接收755中msg1的传输。因此，在760中，UE gNB 120A向UE 110传输RAR。然后，四步RACH程序可以如图1的信令图100中所示进行。

在一些场景下，在两步RACH程序期间，可以在触发msgA-TransMax参数之前达到最大传输功率水平(MTPL)。因此，UE 110可以使用MTPL执行msgA的多次传输。在一些实施方案中，UE 110可以在使用MTPL在两步RACH程序期间执行传输之后并且在触发msgA-TransMax参数之前回退到四步RACH程序。因此，UE 110可以在两步RACH程序期间省略或抑制一个或多个传输。这可以向UE 110提供省电益处。图8的信令图800中示出了此的示例。

图8示出了示出基于MTPL触发回退四步RACH程序的示例的信令图800。信令图800包括UE 110和gNB 120A。

在805中，触发两步RACH程序。在810-820中，UE 110使用小于MTPL的传输功率传输msgA。

在825中，UE 110使用MTPL传输msgA。此时，msgA-TransMax参数尚未被触发。例如，在此示例中，msgA-TransMax参数可以设置为6，但是UE 110仅执行了4个传输810-825。如上所述，在一些实施方案中，UE110可以使用MTPL传输msgA，直到已经触发msgA-TransMax参数。这种情况的示例在信令图800中示出，其中UE 110使用MTPL执行传输825a和825b。

然而，在830中，UE 110在使用MTPL执行传输825之后而不是等待触发msgA-TransMax参数来触发回退四步RACH程序。因此，传输825a和825b可以被UE 110省略或抑制。这可以向UE 110提供附加省电益处，因为UE 110可以避免执行不可能导致成功RACH程序的传输(例如，传输825a和825b)。

图9示出了根据各种示例性实施方案的示例性网络布置900。示例性网络布置900包括UE 110。本领域的技术人员将理解，UE 110可为被配置为经由网络通信的任何类型的电子部件，例如，移动电话、平板电脑、台式计算机、智能电话、平板手机、嵌入式设备、可穿戴设备、物联网(IoT)设备等。还应当理解，实际网络布置可包括由任意数量的用户使用的任意数量的UE。因此，出于说明的目的，只提供了具有单个UE 110的示例。

UE 110可被配置为与一个或多个网络通信。在网络配置100的示例中，UE 110可与其进行无线通信的网络是5G NR无线电接入网络(RAN)120。然而，UE 110还可与其他类型的网络(例如，5G云RAN、下一代RAN(NG-RAN)、长期演进(LTE)RAN、传统蜂窝网络、WLAN等)通信，并且UE 110还可通过有线连接来与网络通信。关于示例性实施方案，UE 110可与5G NRRAN 120建立连接。因此，UE 110可具有5G NR芯片组以与5G NR RAN 120通信。

5G NR RAN 120可以是可由网络运营商(例如，Verizon、AT&T、T-Mobile等)部署的蜂窝网络的一部分。5G NR RAN 120可例如包括被配置为从配备有适当蜂窝芯片组的UE发送和接收通信业务的节点、小区或基站(例如，节点B、eNodeB、HeNB、eNBS、gNB、gNodeB、宏蜂窝基站、微蜂窝基站、小蜂窝基站、毫微微蜂窝基站等)。

本领域的技术人员将理解，可执行任何相关过程用于UE 110连接至5G NR-RAN120。例如，如上所述，可使5G NR-RAN 120与特定的蜂窝提供商相关联，在提供商处，UE 110和/或其用户具有协议和凭据信息(例如，存储在SIM卡上)。在检测到5G NR-RAN 120的存在时，UE 110可传输对应的凭据信息，以便与5G NR-RAN 120相关联。更具体地，UE 110可与特定基站(例如，例如，下一代节点B(gNB)120A)相关联。

网络布置900还包括蜂窝核心网络930、互联网940、IP多媒体子系统(IMS)950和网络服务主干960。蜂窝核心网络930可被视为管理蜂窝网络的操作和流量的部件的互连集合。它可包括演进分组核心(EPC)和/或5G核心(5GC)。蜂窝核心网络930还管理在蜂窝网络与互联网940之间流动的流量。IMS 950通常可被描述为用于使用IP协议将多媒体服务递送至UE 110的架构。IMS 950可与蜂窝核心网络930和互联网940通信以将多媒体服务提供至UE 110。网络服务主干960与互联网940和蜂窝核心网络930直接或间接通信。网络服务主干960可通常被描述为一组部件(例如，服务器、网络存储布置等)，其实施一套可用于扩展UE110与各种网络通信的功能的服务。

图10示出了根据各种示例性实施方案的示例性UE 110。将参照图9的网络布置900来描述UE 110。UE 110可包括处理器1005、存储器布置1010、显示设备1015、输入/输出(I/O)设备1020、收发器1025以及其他部件1030。所述其他部件1030可包括例如音频输入设备、音频输出设备、功率源、数据采集设备、用于将UE 110电连接到其他电子设备的端口等。

处理器905可被配置为执行UE 110的多个引擎。例如，这些引擎可包括回退RACH引擎935。回退RACH引擎935可以执行与回退四步RACH程序有关的各种操作，包括但不限于接收配置信息、导出用于msg1的传输功率参数并且触发从两步RACH程序到四步RACH程序的切换。

上述引擎935作为由处理器905执行的应用程序(例如，程序)仅出于说明性目的而提供。与引擎935相关联的功能也可被表示为UE 110的独立的结合部件，或者可为耦接到UE110的模块化部件，例如，具有或不具有固件的集成电路。例如，集成电路可包括用于接收信号的输入电路和用于处理信号和其他信息的处理电路。引擎也可被体现为一个应用程序或分开的多个应用程序。此外，在一些UE中，针对处理器905描述的功能在两个或更多个处理器诸如基带处理器和应用处理器之间拆分。可以按照UE的这些或其他配置中的任何配置实施示例性实施方案。

存储器布置910可以是被配置为存储与由UE 110执行的操作相关的数据的硬件部件。显示设备915可以是被配置为向用户显示数据的硬件部件，而I/O设备1020可以是使得用户能够进行输入的硬件部件。显示设备1015和I/O设备1020可以是独立的部件或者可被集成在一起(诸如触摸屏)。收发器1025可以是被配置为与5G NR-RAN 120、LTE-RAN(图中未示出)、传统RAN(图中未示出)、WLAN(图中未示出)等建立连接的硬件部件。因此，收发器1025可在多个不同的频率或信道(例如，连续频率的集合)上操作。

图11示出了根据各种示例性实施方案的示例性基站1100。基站1100可表示UE 110可用以建立连接和管理网络操作的gNB 120A或任何其它类型的接入节点。

基站1100可包括处理器1105、存储器布置1110、输入/输出(I/O)设备1115、收发器1120以及其他部件1125。这些其他部件1125可包括例如音频输入设备、音频输出设备、电池、数据采集设备、用于将基站1100电连接到其他电子设备的端口等。

处理器1105可被配置为执行基站1100的多个引擎。例如，引擎可包括RACH引擎1130。RACH引擎1130可以执行与两步RACH和四步RACH程序相关的各种操作。

上述引擎1130作为由处理器1105执行的应用程序(例如，程序)仅是示例性的。与引擎1130相关联的功能也可被表示为基站1100的独立的结合部件，或者可为耦接到基站1100的模块化部件，例如，具有或不具有固件的集成电路。例如，集成电路可包括用于接收信号的输入电路和用于处理信号和其他信息的处理电路。此外，在一些基站中，针对处理器1105描述的功能在多个处理器(例如，基带处理器、应用处理器等)之间拆分。可以按照基站的这些或其他配置中的任何配置来实现示例性实施方案。

存储器1110可以是被配置为存储与由基站1100执行的操作相关的数据的硬件部件。I/O设备1115可以是使用户能够与基站1100交互的硬件部件或端口。收发器1120可以是被配置为与UE 110以及与网络布置900中的任何其他UE交换数据的硬件部件。收发器1120可工作在各种不同频率或信道(例如，一组连续频率)上。因此，收发器1120可包括能够与各种网络和UE进行数据交换的一个或多个部件(例如，无线电部件)。

本领域的技术人员将理解，可以任何合适的软件配置或硬件配置或它们的组合来实现上文所述的示例性实施方案。用于实现示例性实施方案的示例性硬件平台可包括例如具有兼容操作系统的基于Intel x86的平台、Windows OS、Mac平台和MAC OS、具有操作系统诸如iOS、Android等的移动设备。上述方法的示例性实施方案可被体现为包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的代码行的程序，在进行编译时，该程序可在处理器或微处理器上执行。

尽管本专利申请描述了各自具有不同特征的各种实施方案的各种组合，本领域的技术人员将会理解，一个实施方案的任何特征均可以任何未被公开否定的方式与其他实施方案的特征或者在功能上或逻辑上不与本发明所公开的实施方案的设备的操作或所述功能不一致的特征相组合。

众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。

对本领域的技术人员而言将显而易见的是，可在不脱离本公开的实质或范围的前提下对本公开进行各种修改。因此，本公开旨在涵盖本公开的修改形式和变型形式，但前提是这些修改形式和变型形式在所附权利要求及其等同形式的范围内。