[发明专利]用于随机接入消息的传输配置和格式

说明书

公开了与执行随机接入过程相关的无线通信系统和方法。基站(BS)从用户设备(UE)接收来自多个波束方向的多个随机接入前导，其中所述多个随机接入前导中的每一个随机接入前导是从不同的波束方向接收的，所述多个随机接入前导与随机接入尝试的多个随机接入机会相关联。响应于所述多个随机接入前导，BS在所述多个波束方向上发送多个随机接入响应(RAR)消息。

本申请是申请日为2017年8月18日、申请号为201780053313.5、发明名称为“用于随机接入消息的传输配置和格式”的发明专利的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求享受2016年12月20日提交的美国非临时申请No.15/385,058和2016年9月2日提交的美国临时专利申请No.62/383,188的优先权和利益，故以引用方式将它们的公开内容并入本文，就如同在下文中完全记载一样。

技术领域

概括地说，本申请涉及无线通信系统，具体地说，本申请涉及通过以下方式来改进无线网络中的随机接入性能：以比系统标称子帧更精细的粒度来定义用于随机接入消息的传输的传输配置，并且每次随机接入尝试允许在多个波束方向上具有多个随机接入机会。

背景技术

无线通信网络可以包括能够支持多个用户设备(UE)的通信的多个基站(BS)。近年来，BS和UE通信的载波频率持续地增加并且包括更大的带宽。为了充分利用这些更高的频率，在相同的物理空间中使用了更多的天线。但是，为了使这些较高频带有用并具有与现有技术(例如2G、3G或4G)接近相同的覆盖半径，需要实现更多的波束成形增益(并且更加准确)。

某些无线系统具有比传统无线系统更高的路径损耗(PL)。为了克服这种更高的PL，BS可以执行混合波束成形(其包括模拟波束成形和数字波束成形)，以创建用于到UE的传输的窄波束模式。具有窄波束模式的混合波束成形可以改善链路预算和/或信噪比(SNR)。

在无线系统中，BS可以在多个定向波束中广播诸如主同步信号(PSS)、辅助同步信号(SSS)之类的同步信号、以及扩展同步信号(ESS)、波束参考信号(BRS)和系统信息。另外，BS可以在波束上发送其它参考信号(例如，信道状态信息参考信号(CSI-RS))，以使UE能够测量BS与相应UE之间的信道。UE可以通过监听广播信号来执行初始小区捕获，基于同步信号、BRS和/或其它信号来执行信号测量。UE可以基于所接收的信号来确定接收信号强度，在所选定的小区内选择小区和波束以执行接入过程。

为了执行接入过程，UE可以使用与所选定的波束相同的子阵列和波束方向来发送随机接入前导，在随机接入响应(RAR)窗中监测RAR。当BS检测到随机接入前导时，BS在与接收到随机接入前导相同的波束方向上向UE发送RAR。RAR可以包括用于UE发送下一个随机接入消息的传输机会。由于波束对应性、用户移动性、旋转性和/或信号阻塞，波束特性可能随时间发生变化，或者在UE或BS处的上行链路和下行链路之间不同。因此，UE可能没有接收到RAR。在RAR窗内未能接收到RAR时，UE可以在等待退避时段之后进行重试。这种重试可能会导致额外的系统延迟。因此，每次随机接入尝试在单个波束方向上发送单个随机接入前导的随机接入过程可能是不健壮的。另外，随机访问消息的大小通常很小(例如，几百字节)。但是，在具有较大带宽的某些无线系统中，当在一个波束方向上的子帧中携带时，每个随机接入消息将导致低效的资源利用率。因此，需要改进无线系统中的随机接入性能。

发明内容

为了对所讨论的技术有一个基本的理解，下面概括了本公开内容的一些方面。该概括部分不是对本公开内容的所有预期特征的详尽概述，也不是旨在标识本公开内容的所有方面的关键或重要元素，或者描述本公开内容的任意或全部方面的范围。其唯一目的是用概括的形式呈现本公开内容的一个或多个方面的一些概念，以此作为后面的详细说明的前奏。