用于非服务小区的物理随机接入信道的传输方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年1月4日提交的申请号为63/296,344的美国临时专利申请的优先权，其全部内容以引入的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及物理随机接入信道(physical random access channel，PRACH)的传输。更具体地，提供了使终端设备能够对非服务小区执行PRACH传输的系统和方法。

背景技术

新无线电(new radio，NR)和第五代(fifth generation，5G)通信系统支持物理下行控制信道(physical downlink control channel，PDCCH)命令(PDCCH order)PRACH传输。“PDCCH命令PRACH传输(PDCCH order PRACH transmission)”是基站可以命令终端设备发起PRACH传输的机制。该机制的一个示例是，当基站发现基站和终端设备UE之间的定时需要修正时，基站可以命令终端设备发送PRACH，并且随后基站可以测量上行定时。

在NR/5G系统中，基站使用“DCI format 0_1”以触发PDCCH命令PRACH传输。图1所示的方法100示出了传统过程。在框101，基站向终端设备提供PRACH的配置。在框103，基站发送“DCI format 1_0”以触发PRACH传输。在框105，随后终端设备解码“DCI format 1_0”，并根据“DCI format 1_0”中指示的指示信息发送PRACH前导码。在框107，随后基站检测PRACH前导码。在框109，随后基站向终端设备发送PRACH响应。

前述传统方法无法触发终端设备向非服务小区发送PRACH前导码。因此，当终端设备与服务小区连接时，终端设备无法向非服务小区发送任何PRACH信息。上述缺陷导致当终端设备被指示切换到非服务小区时，终端设备需要对该小区执行随机接入过程。因为小区切换会增加整个系统的时延，所以效率低下且不可取。因此，能够解决上述问题的改进的系统和方法是可取且有益的。

发明内容

本公开涉及用于使终端设备能够对非服务小区执行PRACH传输的系统和方法。在一些实施例中，可以为终端设备(或用户设备(user equipment，UE))提供一个或多个非服务小区的PRACH的配置。随后基站(或“gNB”)可以发送下行控制信息(downlink controlinformation，DCI)格式，以触发向非服务小区的PRACH传输。DCI格式特别设计用于触发对非服务小区的PRACH传输。随后基站可以向终端设备指示对非服务小区的定时提前值(例如，媒体接入控制(media access control，MAC)控制单元(control element，CE)消息中的定时提前命令)。随后终端设备可以基于定时提前值，对非服务小区执行PRACH传输。

本技术的优势包括例如，本技术可以显著减少小区间移动(或小区切换)的时延。例如，在切换到目标小区(该目标小区是非服务小区)之前，服务小区(例如，基站)可以触发终端设备向目标小区发送该终端设备的PRACH信息。通过这种安排，终端设备甚至可以在终端设备切换到目标小区之前，获取对非服务小区的上行定时。因此，可以减少小区间移动或小区切换的时延，并且提高整体系统效率。

在一些实施例中，可以通过有形的、非暂时性的、计算机可读的介质实现本方法，该介质上存储有处理器指令，当被一个或多个处理器执行时，上述指令使得一个或多个处理器执行本文描述的方法的一个或多个方面/特征。在其他实施例中，可以通过包括计算机处理器和存储指令的非暂时性计算机可读存储介质的系统实现本方法，当被计算机处理器执行时，上述指令使计算机处理器执行本文描述的方法的一个或多个动作。

附图说明

为了更清楚地描述本公开的实施方式中的技术方案，下面简要描述附图。附图仅示出了本公开的一些方面或实施方式，本领域普通技术人员在无需创造性的努力的情况下仍然可以从这些附图中推导出其他附图。

图1是示出现有技术使用的传统方法的流程图。

图2是根据本公开的一个或多个实施方式的无线通信系统的示意图。

图3是根据本公开的一个或多个实施方式的终端设备的示意性框图。

图4是根据本公开的一个或多个实施方式的方法的流程图。

图5是根据本公开的一个或多个实施方式的方法的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地描述本公开的实施方式中的技术方案，下面简要描述附图。附图仅示出了本公开的一些方面或实施方式，本领域普通技术人员在无需创造性的努力的情况下仍然可以从这些附图中推导出其他附图。

图2是根据本公开的一个或多个实施方式的无线通信系统200的示意图。无线通信系统200可以实现本文讨论的使终端设备能够对非服务小区执行PRACH传输的方法。如图2所示，无线通信系统200包括第一网络设备(或基站/小区)201和第二网络设备(或基站/小区)207。

第一网络设备201和第二网络设备207的示例包括基站收发台(base transceiverstation，BTS)、节点B(NodeB，NB)、演进型节点B(evolved Node B，eNB或eNodeB)、下一代节点B(next generation NodeB，gNB或gNode B)、无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)接入点(access point，AP)等。在一些实施例中，网络设备201和207可以包括中继站、接入点、车载设备、可穿戴设备等。第一网络设备201和第二网络设备207可以包括无线连接设备，用于通信网络例如：全球移动通讯(global system of mobile communication，GSM)网络、码分多址(code division multiple access，CDMA)网络、宽带CDMA(wideband CDMA，WCDMA)网络、LTE网络、云无线接入网络(cloud radio access network，CRAN)、基于电气和电子工程师协会(institute of electrical and electronics engineers，IEEE)802.11的网络(例如，Wi-Fi网络)、物联网(internet of things，IoT)网络、设备到设备(device to device，D2D)网络、下一代网络(例如，5G网络)，未来演进的公共陆地移动网络(public landmobile network，PLMN)等。5G系统或网络可以称为NR系统或网络。

在图2中，无线通信系统200还包括终端设备203。终端设备203可以是用于促进无线通信的终端用户设备。终端设备203可以用于根据一个或多个相应的通信协议/标准(经由例如，无线信道205A)无线连接到第一网络设备201。在“小区切换(cell-switch)”事件中，终端设备203可以被切换为(经由例如，无线信道205B)无线连接到第二网络设备207。在“小区切换”事件之前，第一网络设备201可以记为“服务小区”，而第二网络设备207可以记为“非服务小区”。在“小区切换”事件之后，第二网络设备207成为“服务小区”，而第一网络设备201成为“非服务小区”。

终端设备203可以是移动的或固定的。终端设备203可以是用户设备(userequipment，UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站点、移动站、远程站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理、或用户装置。终端设备203的示例包括调制解调器、蜂窝电话、智能手机、无线电话、会话发起协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字处理(personal digitalassistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备、车载设备、可穿戴设备、IoT设备、5G网络中使用的设备、或未来演进的公共陆地移动网络中使用的设备等。出于说明的目的，图2仅示出无线通信系统200中的两个网络设备201和207以及一个终端设备203。然而，在一些情况下，无线通信系统200可以包括附加的网络设备201和/或终端设备203。

第一网络设备201(例如，作为服务小区)可以指示终端设备203向第二网络设备207(例如，作为非服务小区)发送PRACH信息。在一些实施例中，第一网络设备201可以向终端设备203提供一个或多个非服务小区(包括第二网络设备207)的PRACH配置。第一网络设备201可以发送第一控制信令(例如，MAC CE、DCI等)以指示终端设备203向第二网络设备207发送PRACH信息。当接收到第一控制信令时，终端设备203被请求在确定的PRACH时机中向第二网络设备207发送PRACH前导码。

在一些实施例中，基于指示的第二网络设备207的一个SS/PBCH，可以向终端设备203指示用于PRACH传输的随机接入信道(random access channel，RACH)时机。在一些实施例中，可以请求终端设备203基于指示的第二网络设备207的SS/PBCH确定用于发送PRACH前导码的上行传输配置。在一些实施例中，上行传输配置可以包括空间发送滤波器和/或上行发送功率。

当从终端设备203接收PRACH前导码时，第一网络设备201确定向第二网络设备207的上行传输的定时提前值。第一网络设备201可以向终端设备203指示对第二网络设备207的上行传输的定时提前。

在一些实施例中，第一网络设备201可以使用“DCI format X”以触发终端设备203向非服务小区(例如，第二网络设备207)发送PRACH前导码。“DCI format X”可以包括以下比特字段中的一个或多个：(1)指示小区的标识(identification，ID)的指示符；(2)小区的SS/PBCH的指示符；(3)随机接入前导码索引的指示符；以及(4)PRACH掩码索引的指示符。

在一些实施例中，“指示小区ID的指示符”可以指示非服务小区(例如，第二网络设备207)，其中，终端设备203被指示向该非服务小区发送PRACH前导码。“小区的SS/PBCH指示符”可以指示非服务小区(例如，第二网络设备207)的SS/PBCH。可以请求终端设备203使用指示的SS/PBCH确定PRACH传输的RACH时机。在一些实施例中，“随机接入前导码索引的指示符”可以指示用于终端设备203发送的一个PRACH前导码。在一些实施例中，“PRACH掩码索引的指示符”可以用于指示PRACH传输的RACH时机。

在一些实施例中，第一网络设备201可以发送一个“DCI format 1_0”以触发终端设备203发送PRACH传输。在这样的实施例中，“DCI format 1_0”可以包含以下字段：

[i] Random Access Preamble index：

[ii]UL/SULindicator：

[iii] Indicator of physicalcell ID (PCI)：

[

[v]PRACH Mask index：

在一些实施例中，“DCI format 1_0”可以包含以下字段：

[a] RandomAccess Preamble index：

[b] UL/SUL indicator：

[c]SS/PBCH index：

[d] PRACH Mask index：

在一些实施例中，用于触发PRACH传输的“DCI format 1_0”的比特字段可以根据终端设备203是否被配置了小区间PDCCH命令PRACH传输而变化。例如，如果终端设备203没有被配置小区间PDCCH命令PRACH传输，则用于触发PRACH传输的“DCI format 1_0”不指示非服务小区的SS/PBCH。如果终端设备203被配置了小区间PDCCH命令PRACH传输，则用于触发PRACH传输的“DCI format 1_0”可以指示服务小区或非服务小区的SS/PBCH。

在一些实施例中，用于触发向非服务小区的PRACH传输的“DCI format 1_0”可以用专用无线电网络临时标识(radio network temporary identity，RNTI)加扰。例如，如果“DCI format 1_0”的循环冗余校验(cyclic redundancy check，CRC)通过第一RNTI加扰，则“DCI format 1_0”触发向非服务小区的PRACH传输，并且“DCI format 1_0”可以指示物理小区ID的信息(例如，显示被触发的PRACH传输是向哪个小区的)。

在一些实施例中，可以向终端设备203提供非服务小区(例如，第二网络设备207)的定时提前值。例如，第一网络设备201可以向终端设备203提供用于第二网络设备207的定时提前命令。当终端设备203切换到第二网络设备207时，终端设备203可以在向第二网络设备207的上行传输上应用所提供的定时提前命令。

在一些实施例中，第一网络设备201可以在MAC CE消息中提供用于第二网络设备207的定时提前命令。在一些实施例中，第一网络设备201可以在具有发送到第二网络设备207的前导码的PDCCH命令PRACH传输的响应消息中提供用于第二网络设备207的定时提前。

在一些实施例中，在MAC CE消息中，第一网络设备201可以提供以下信息元素中的一个或多个：指示物理小区ID的指示符、定时提前组(timing advance group，TAG)、定时提前值等。在一些实施例中，终端设备203在向上述“指示物理小区ID的指示符”字段标识的小区的上行传输中可以使用定时提前值。

在一些实施例中，第一网络设备201可以首先发送PDCCH信息以触发到第一小区(例如，第二网络设备207)的PDCCH命令PRACH传输。在解码PDCCH信息之后，终端设备203按照第一网络设备201的请求发起PRACH传输。然后，第一网络设备201可以检测PRACH传输并计算定时提前值。之后，第一网络设备201可以例如，通过MAC CE，向终端设备203指示计算出的用于第一小区的定时提前值。

图3是根据本公开的一个或多个实施方式的(例如，可以实现本文讨论的方法的)终端设备203的示意性框图。如图所示，终端设备203包括处理单元310(例如，DSP、CPU、GPU等)和存储器320。处理单元310可以用于实现对应于本文讨论的方法和/或上述实施方式的其他方面的指令。应当理解，本技术的实施方式中的处理器310可以是集成电路芯片，并且具有信号处理能力。在实现过程中，上述方法中的各步骤可以通过使用处理器310中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令实现。处理器310可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、以及分立硬件组件。可以实现或执行本技术的实施方式公开的方法、步骤及逻辑框图。通用处理器310可以是微处理器，或者处理器310可以是任何传统处理器等。参考本技术的实施方式公开的方法中的步骤可以通过实现为硬件的解码处理器直接执行或完成，或者通过使用解码处理器中的硬件和软件模块的组合执行或完成。软件模块可以位于随机存取存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器或电可擦除可编程存储器、寄存器、或本领域中其他成熟的存储介质。存储介质位于存储器320，处理器310读取存储器320中的信息，并结合存储器320的硬件完成上述方法中的步骤。

可以理解，本技术的实施方式中的存储器320可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可以包括易失性和非易失性存储器两者。非易失性存储器可以是ROM、可编程只读存储器(programmable read-only memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammable read-only memory，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、或快闪存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)并且RAM用作外部高速缓存。出于示例性而非限制性描述，可以使用许多形式的RAM，例如，静态随机存取存储器(Static RandomAccess Memory，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous Dynamic Random Access Memory，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random AccessMemory，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced Synchronous DynamicRandom Access Memory，ESDRAM)、同步链路动态随机存取存储器(SyncLink DynamicRandom Access Memory，SLDRAM)、直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RandomAccess Memory，DR RAM)。应当注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些存储器以及任何其他合适类型的存储器。在一些实施例中，存储器可以是存储能够由处理器执行的指令的非暂时性计算机可读存储介质。

图4是根据本公开的一个或多个实施方式的方法400的流程图。方法400用于使终端设备能够对非服务小区执行PRACH传输。方法400可以通过系统(例如，无线通信系统200)实现。例如，方法400也可以通过终端设备203、第一网络设备201、和/或第二网络设备207实现。

方法400包括，在框401，终端设备接收一个或多个非服务小区的PRACH的配置信息。在框403，方法400继续，终端设备接收一个控制信令。该控制信令指示终端设备向第一非服务小区(例如，第二网络设备207)发送PRACH信息。

在框405，方法400继续，终端设备根据配置信息确定PRACH前导码和PRACH时机。在框407，方法400继续，终端设备(向第一网络设备201)在PRACH时机中发送PRACH前导码。在一些实施例中，随后第一网络设备201检测PRACH前导码，并且随后可以确定终端设备203和第一非服务小区的上行定时。

在框405，方法400继续，终端设备接收PRACH响应。PRACH响应指示用于终端设备切换到第一非服务小区的上行定时。

图5是根据本公开的一个或多个实施方式的方法500的流程图。方法500使终端设备能够对非服务小区执行PRACH传输。方法500可以通过系统(例如无线通信系统200)实现。例如，方法500也可以通过终端设备203、第一网络设备201、和/或第二网络设备207实现。

方法500包括，在框501，基站(例如，第一网络设备201)向终端设备(例如，终端设备203)发送第一非服务小区(例如，第二网络设备207)的PRACH的配置信息。在框503，方法500继续，基站向终端设备发送定时提前命令。定时提前命令包括用于向第一非服务小区的上行传输的第一定时提前。

在框405，方法500继续，基站发送指示终端设备切换到第一非服务小区的控制命令。在一些实施例中，控制命令可以是DCI。在一些实施例中，控制命令可以是MAC CE。随后终端设备可以执行小区切换过程(或小区间移动事件)并切换到第一非服务小区。终端设备可以根据第一定时提前，开始执行向第一非服务小区的上行传输。

其他注意事项

所公开的技术的示例的上述具体实施方式并非旨在详尽无疑，或将所公开的技术限制为上述所公开的精确形式。虽然上文为了说明性目的描述了所公开的技术的具体示例，但是正如相关领域技术人员可以认识到的，在所描述的技术范围内可以进行各种等同修改。例如，当过程或框以特定顺序呈现时，其他实施方式可以以不同的顺序执行具有步骤的例程或采用具有框的系统，并且可以移除、移动、添加、细分、组合和/或修改一些过程或框以提供其他实施方式或子组合。这些过程或框中的每一个都可以用各种不同的方式实现。此外，虽然过程或框有时显示为串行执行，但是这些过程或框可以并行执行或实现，也可以在不同时间执行。此外，本文所述的任何特定数字仅为示例；其他实施方式可以采用不同的值或范围。

在具体实施方式中，阐述了许多具体细节以提供对当前描述的技术的全面理解。在其他实施方式中，本文介绍的技术可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他实例中，为了避免不必要地模糊本公开，不对特定功能或例程等众所周知的特征进行详细描述。说明书中提及“实施方式/实施例”、“一个实施方式/实施例”等表示所描述的特定特征、结构、物体或特性包括在所描述的技术的至少一个实施方式中。因此，说明书中出现这类短语并不一定均指同一个实施方式/实施例。另一方面，这类描述也不一定是相互排斥的。此外，特定特征、结构、物体或特性可以在一个或多个实施方式/实施例中以任何合适的方式进行组合。应该理解的是，图中所示的各种实施方式仅是说明性表示，并不一定按比例绘制。

为了清楚说明起见，本文没有对描述结构或过程的一些细节进行阐述，这些结构或过程是众所周知的且通常与通信系统和子系统关联，但可能不必要地模糊所公开的技术的一些重要方面。此外，尽管以下公开阐述了本公开的不同方面的一些实施方式，但一些其他实施方式可以具有与本部分描述的实施方式不同的配置或不同的组件。因此，所公开的技术可以具有含附加元件或不含所描述的若干元件的其他实施方式。

本文描述的技术的许多实施方式或方面可以采用计算机可执行指令或处理器可执行指令的形式，包括由可编程计算机或处理器执行的例程。相关领域技术人员可以理解，所描述的技术可以在除了图示和描述的那些以外的计算机或处理器系统上实施。本文描述的技术可以在专用计算机或数据处理器中实现，该专用计算机或数据处理器被专门编程、配置或构造为执行所描述的计算机可执行指令中的一个或多个。因此，本文通常使用的术语“计算机”和“处理器”是指任何数据处理器。由这些计算机和处理器处理的信息可以呈现在任何合适的显示介质上。用于执行计算机可执行任务或处理器可执行任务的指令可以存储在任何合适的计算机可读介质中或其上，包括硬件、固件、或硬件和固件的组合。指令可以包含在任何合适的存储器设备中，包括，例如，闪存盘和/或其他合适的介质。

本说明书中的术语“和/或”仅是一种用于描述关联对象的关联关系，指示可以存在三种关系，例如，A和/或B可以表示以下三种情况：单独存在A、同时存在A和B、单独存在B。

可以根据上述具体实施方式对所公开的技术进行这些和其他变化。虽然具体实施方式描述了所公开的技术的某些示例以及所考虑的最佳模式，但是无论上述描述在文本中多么详细，所公开的技术都可以以许多方式实施。系统的细节在其具体实施方式中可能会有显著差异，但仍然被本文公开的技术所涵盖。如上所述，在描述所公开的技术的某些特征或方面时使用的特定术语，不应被视为暗示该术语在本文中被重新定义为限制于与该术语关联的所公开的技术的任何特定特性、特征或方面。因此，除所附权利要求书外，本发明不受限制。一般来说，权利要求书中使用的术语不应理解为将所公开的技术限制为说明书中公开的具体示例，除非上述具体实施方式部分明确定义了这些术语。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本说明书中所公开的实施方式描述的示例，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的组合来实现单元及算法步骤。这些功能以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以针对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

尽管下文以某些权利要求的形式呈现了本发明的某些方面，但申请人认为本发明的各个方面可以采用任何数量的权利要求形式。因此，申请人保留在提交本申请后在本申请或继续申请中提出附加权利要求的权利。