[发明专利]在无线网络中使用随机接入的无线通信

说明书

提供了一种有效的随机接入过程，用于减少随机接入系统中连接的控制开销。基站发送一个或多个同步信号(SS)块。UE检测并确定优选的SS块。UE在RACH机会中发送多个随机接入信号(例如，PRACH信号)。每个PRACH信号在不同的波束上发送，并包括RACH前导码。基站接收一个或多个PRACH信号。RACH机会和可选地RACH前导码识别优选的SS块。基站确定优选的PRACH信号。基站使用优选的SS块的发送波束将RAR发送给UE。RAR指示优选的PRACH信号和上行链路资源分配。UE接收RAR并使用优选的PRACH信号的发送波束和上行链路资源分配来发送消息。

要求优先权

本申请要求2017年6月16日提交的美国临时申请62/521,216和2018年6月14日提交的美国非临时申请16/008,783的优先权，其内容在此通过引用并入本文。

技术领域

本申请一般涉及无线通信，包括使用随机接入过程的无线通信。

背景技术

无线链路将移动电话和其他设备连接到蜂窝网络，蜂窝网络还连接到互联网，提供基本的语音通信和各种其他服务，例如短消息、电子邮件、互联网访问和其他业务应用。典型的移动电话应用的无线覆盖范围从小型蜂窝应用中的几百米到农村地区的宏蜂窝应用中的几英里不等。被称为“WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)”的无线局域网使诸如笔记本电脑和智能电话的便携式计算设备能够无缝地连接到互联网。WiFi的覆盖范围高达一百米。蓝牙是一种具有更小覆盖范围的无线技术，其覆盖范围可达10米。蓝牙技术广泛用于移动电话中，用于外围设备和附近的移动设备之间的无线连接。

无线链路的每一侧的无线通信系统，无论覆盖范围大小，通常具有至少一个发射机天线和至少一个接收机天线。典型的天线配置包括接收机分集(两个或更多个接收天线)、发射机波束成形(两个或更多个发射天线)和MIMO(Multiple Input and MultipleOutput，多输入多输出)(多个发射机和接收机天线)。

在移动电话通信中，通信链路的一侧是移动台或用户设备，而另一侧是基站。在基于GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通信系统)的3GPP(3rdGeneration Partner Project，第三代合作伙伴计划)家族中，GMSK(Gaussian FilteredMinimum Shift Keying，高斯最小频移键控)(2G)和EDGE(Enhanced Data Rate for GSMEvolution，增强型数据速率GSM演进技术)(2.5G)都使用接收机天线分集，而WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)(3G)和LTE(Long TermEvolution，长期演进)(4G)使用波束成形和/或MIMO。GMSK/EDGE通常涉及时分多址(timedivision multiple access，TDMA)(物理层链路)技术，WCDMA使用码分多址(codedivision multiple access，CDMA)技术，LTE使用正交频分多址(orthogonal frequencydivision multiple access，OFDMA)技术用于下行链路以及单信道–频分多址(singlechannel-frequency division multiple access，SC-FDMA)技术用于上行链路。

作为正在进行的5G工作的一部分，正在设计利用微波和毫米波波段(例如，6GHz至100GHz)的通信系统。在如此高的频率下的通信信号经受非常高的路径损耗。为了克服高路径损耗，使用波束成形技术。由于波束成形将所传输的能量聚焦到窄波束中，因此只有波束角度范围内的接收机能够接收到所传输的信号。

发明内容