[发明专利]通过物理随机接入通道进行波束识别以及有效运用物理随机接入通道资源的装置及方法

说明书

提供包含无线收发器和控制器的用户设备。无线收发器执行从蜂窝站无线接收和向蜂窝站无线传输；控制器在多个下行链路参考信号中选择与候选波束相关联的下行链路参考信号，所述多个下行链路参考信号包括多个通道状态信息‑参考信号(CSI‑RS)资源，多个同步信号(SS)块，或者多个物理广播通道(PBCH)块，根据所述多个下行链路参考信号和多个PRACH资源之间配置的关联，从多组物理随机接入通道(PRACH)前导和RACH时机中确定一组PRACH前导和RACH时机，以用于所选择的下行链路参考信号，并且控制器使用确定的该组PRACH前导和RACH时机来通过所述无线收发器向所述蜂窝站执行PRACH传输。

交叉引用

本申请要求2017年3月24日申请的美国临时申请No.62/475,966的优先权，其全文被本申请引用。而且，本申请要求2017年3月24日申请的美国临时申请No.62/475,970的优先权，其全文被本申请引用。

技术领域

本发明总体涉及物理随机接入通道(Physical Random Access Channel,PRACH)设计，特别涉及，通过PRACH识别波束和有效的利用PRACH资源的方法和装置。

背景技术

第五代(5G)新无线电(NR)技术是在第四代(4G)长期演进(Long Term Evolution，LTE)上的改进，其通过使用更高的未授权的频带(例如，30GHz以上，大致称为毫米波(millimeter Wave，mmWave))，提供极高的速度和容量，以用于无线宽带通信。由于在毫米波长处存在巨大的路径损耗和穿透损耗，所以采用称为“波束形成”的技术，并且其在建立和维持强健的通信链路中扮演重要角色。

波束成形通常需要一个或多个天线阵列，每个天线阵列包括多个天线。通过适当地设置定义每个天线对传输或接收操作的贡献的天线权重，可以在特定的波束形成方向上将传输/接收的灵敏度整形为特别高的值。通过应用不同的天线权重，可以实现不同的波束图案，例如，可以顺序地采用不同的定向波束。

在传输(Tx)操作期间，波束成形可以将信号引导至感兴趣的接收器。类似地，在接收(Rx)操作期间，波束成形可以在接收源自感兴趣的传输者的信号时提供高灵敏度。由于传输功率可以被非均匀地聚焦，例如聚焦成固定的兴趣角度，所以与不采用波束成形并且依赖于几乎各向同性传输的传统实践相比，由于需要较低的传输(Tx)功率和较高的接收信号功率，波束成形可以提供较好的链路预算(budget)。

然而，上述技术面临某些挑战。例如，在多波束操作中，用户设备(UE)的移动，UE的角度旋转或阻挡视线(line-of-light)的地形(terrain)可能导致有源波束的信号质量下降。在某些情况下，信号质量可能会迅速下降，并且可能没有足够的时间来切换波束，因此可能会发生波束失败。因此，希望有一种从波束失败中恢复的机制。

此外，在5G NR技术中，存在这样的情况：当不需要传输定时提前(TimingAdvance,TA)命令和临时小区无线电网络临时标识(Cell Radio Network TemporaryIdentifier,C-RNTI)来响应上行链路请求时，PRACH前导可以用于上行链路请求。因此，需要改进PRACH设计以更有效地利用PRACH资源来适应这种情况。

发明内容