[发明专利]TDD模式下传输随机接入前导码的方法和设备

说明书

为TDD模式下的NB‑IoT操作定义了随机接入(RA)格式。定义该格式以允许将传统LTE子帧配置用于TDD。该格式指定构成RA前导码的预定偶数P个符号组，其中，每个符号组包括循环前缀(CP)和数量为X的符号。P个符号组被划分为适合于1、2或3个连续上行链路子帧的符号组集合，每个符号组集合包括至少两个背对背(即，在时间上连续)发送的符号组，并且至少两个符号组集合跨多个上行链路子帧在时间上非连续地发送，在该多个上行链路子帧上发送RA前导码。集合中的符号组的数量可以是两个或三个，以及符号组的数量分别是四个或六个。集合内的符号组在相邻上行链路子帧上发送。定义了五个格式选项，其映射到各种LTE TDD配置。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月28日提交的标题为“用于在TDD模式下NP-IoT传输的NPRACH格式”的美国临时申请序列号62/564,542的优先权。

技术领域

本发明总体上涉及无线通信网络，并且具体地涉及用于时分双工(TDD)模式的窄带物联网(NB-IoT)物理随机接入信道(NPRACH)格式设计。

背景技术

能够与移动设备进行语音和数据通信的无线通信网络在世界许多地方无处不在，并且在技术成熟度、系统容量、数据速率、带宽、支持的服务等方面继续发展。一种通常被称为“蜂窝”的无线网络的基本模型具有多个固定网络节点(不同地被称为基站、无线电基站、基站收发信台、服务节点、NodeB、eNobeB、eNB等)，每个固定网络节点向在通常固定的地理区域(被称为小区或扇区)内的很多个移动设备(不同地被称为移动终端、用户设备或UE等)提供无线通信服务。

双工

从网络节点到移动设备的通信被称为“下行链路”(DL)，而从移动设备到网络节点的通信被称为“上行链路”(UL)。分离这两个业务流有两种基本方法。在频分双工(FDD)中，UL和DL通信在频率上分离(但可能在时间上同时发生)。在时分双工(TDD)中，UL和DL通信以相同的频率发生，但在时间上分离，并且在它们之间插入了保护时段(GP)或短暂的持续时间以防止干扰。

NB-IoT

虽然无线通信发展的一个方面是朝着更高的带宽和数据速率发展(例如，支持交付给复杂蜂窝电话(例如，“智能电话”)的各种服务)，但最近的另一项发展却是相反的-为简单、廉价的设备提供具有低廉功率预算的有限带宽低数据速率服务。在版本13中，第三代合作伙伴计划(3GPP)对这种所谓的“机器类型通信”或MTC标准化了两种不同的方法。与传统(宽带)LTE相比，增强型MTC(eMTC)，也被称为长期演进–机器对机器(LTE-M)包括成本降低的措施，例如，更低的带宽、更低的数据速率和降低的发射功率。窄带物联网(NB-IoT)更积极地解决了频谱低于200KHz的极低成本市场，以及与传统网络同时部署或在活跃的传统频谱之外部署的灵活性。NB-IoT的目标是改善室内覆盖范围、支持大量低吞吐量设备、低延迟敏感性、超低设备成本和低设备功耗。

早期的NB-IoT规范采用FDD。需要为NB-IoT中的TDD操作定义标准。这提出了许多挑战，特别是在随机接入(移动设备首先通过该过程接入网络)的情况下。

随机接入

移动设备可能需要在UL中没有专用资源的情况下(经由eNodeB)联系网络。为了处理该问题，在没有专用上行链路资源的UE可能向基站发送信号的情况下，可以使用随机接入过程。通常在为随机接入预留的特殊上行链路资源、物理随机接入信道(PRACH)上传输此过程的第一消息(如本文所述的MSG1或随机接入前导码)，而其他上行链路资源则用于数据传输。该信道可以例如在时间和/或频率上受到限制(如在LTE中一样)。

向移动设备提供可用于PRACH传输的资源作为广播的系统信息的一部分(或者，例如，在切换的情况下作为专用RRC信令的一部分)。

出于多种不同原因，可以使用随机接入过程。这些原因包括：