用于蜂窝物联网的NB‑PRACH发送和接收技术制造技术

公开了支持蜂窝物联网(CIoT)和机器型通信(MTC)部署的、用于窄带(NB)长期演进(LTE)系统的NB‑物理随机接入信道(PRACH)技术。描述了用于生成、发送或接收由NB‑PRACH物理结构和NB‑PRACH参数定义的NB‑PRACH的装置和方法。

Used to send the NB cellular networking and PRACH receiving technology

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于蜂窝物联网的NB-PRACH发送和接收技术窄带-物理随机接入信道技术相关申请本申请要求于2015年7月17日提交的美国临时专利申请No.62/193,715的权益，其全部内容通过引用合并于此。
本公开一般涉及无线网络，并且更具体地涉及第三代合作伙伴计划(3GPP)无线电接入联网技术。
技术介绍
机器类型通信(MTC)技术已经是用于支持大规模MTC和蜂窝物联网(CIoT)部署的长期演进(LTE)标准化工作的工作项目(WI)的主题。CIoT或MTC设备具有非常低的设备复杂性，具有延迟容忍性，低吞吐量和非常低的功耗。因此，它们被视为针对下一代蜂窝无线网络的有前景的技术。附图说明图1是被实现为CIoT设备的用户设备(UE)通过由长期演进(LTE)网络中的演进型节点B(eNB)提供的无线通信链路接入IoT网络的框图。图2是一组频谱图，示出了位于更宽带无线系统内供蜂窝IoT设备使用的窄带频带的三个示例。图3是示出窄带(NB)物理随机接入信道(PRACH)物理层结构的框图。图4是示出NB-PRACH和调度请求(SR)的时分复用(TDM)的时间和频率图。图5是示出在单个NB带宽内的NB-PRACH与SR的频分复用(FDM)和子帧资源分配的时间和频率图。图6是示出在各种大小的系统带宽中NB-PRACH与NB物理上行链路共享信道(PUSCH)和/或NB物理上行链路控制信道(PUCCH)的FDM的时间和频率图。图7是示出了根据1.25kHz至3.0kHz范围内的子载波间隔的NB-PRACH参数的选项的表1。图8是示出了根据208.33Hz到625Hz范围内的子载波间隔的NB-PRACH参数的选项的表2。图9是示出用于改进覆盖的重复的NB-PRACH传输的选项的一对框图。图10是电子设备电路的框图。图11是UE的框图。具体实施方式从以下参考附图进行的对实施例的详细描述中，各方面和优点将变得显而易见。在不同的图中可以使用相同的参考标号来标识相同或相似的元件。在以下描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了诸如特定结构、架构、接口、技术等的具体细节，以便提供对权利要求的各个方面的透彻理解。然而，受益于本公开的本领域技术人员将明白，可以在脱离这些具体细节的其他示例中实践权利要求的各个方面。在某些情况下，省略对众所周知的设备、电路和方法的描述，以免混淆对相关细节的描述。图1示出了用于辅助在LTE系统102和IoT网络104之间的MTC传输的CIoT系统100。当UE110通电时，其首先确定LTE系统102中的演进型通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)节点B(也被称为演进型节点B，简称为eNodeB或eNB)114的时间和频率参数以使得UE110能够在需要时解调下行链路(DL)信号120并且传输上行链路(UL)信号124。时间和频率参数辅助符号和帧时序的确定、载波频率误差的估计和物理小区ID的获取。在成功的同步和小区搜索之后，UE110然后可以尝试通过传输物理随机接入信道(PRACH)来执行随机接入，从而建立上行链路124以及连接到IoT网络104的网络链路130。链路130连接性提供了在IoT设备136和各种其他设备(例如，应用服务器140或监控设备)之间的MTC传输。CIoT系统的设计可以基于3GPPLTE-高级(Advanced)特征的演进，像LTE标准化工作的版本13的那些。例如，无论系统带宽如何，这样的设计都可以在射频(RF)和基带两者处支持DL和UL上的1.4兆赫(MHz)带宽中的低复杂度MTC设备(被称为M类设备)。但是其他CIoT设备可以在窄带(NB)-LTE系统上被支持，并且在射频和基带级两者处对于DL和UL二者或仅对于UL在200千赫兹(kHz)带宽处工作。图2示出了这样的具有180kHz或200kHz带宽的NB-LTE系统(也被称为NB-IoT系统)的示例。图2示出了这种下行链路传输带宽的位置的三个示例频谱图200。示例202将用于MTC服务的非LTE频谱分配示出为在再利用的(repurposed)全球移动通信系统(GSM)频谱带上的独立部署。示例204和206分别示出了现有LTE频带(例如，与传统(legacy)LTEUE共存)之间和之内的带宽分配。具体地，示例206示出了对一个物理资源块(PRB)的使用。遵循传统的LTE设计原理，这样的NB-LTE系统可以在DL中使用基于正交频分多址(OFDMA)的多址接入机制以及在UL中使用基于单载波频分多址(SC-FDMA)的设计。(SC-FDMA也被称为离散傅里叶变换扩展OFDMA或DFT-S-OFDMA。)在一些其他实施例中，用于CIoT设备的这种NB系统可以被设计为新的无线电接入技术(RAT)(例如，遵循彻底清除方法)以支持上述频段上的CIoT设备。注意，根据3GPPLTE-高级规范指定的PRACH将不适合于NB-LTE设计，因为传统的LTEPRACH占用1.08MHz的带宽。因此，所公开的设计选项针对的是被限制在从大约180kHz(相当于一个LTEPRB)到大约200kHz的带宽范围的NB-PRACH，具体地，针对NB-LTE和CIoT设备的NB-PRACH的选项包括：NB-PRACH的物理结构、参数(numerology)和序列；NB-PRACH过程细节，其包括用于移动始发(mobileoriginated)业务的联合PRACH和SR消息(也被简称为SR)和用NB-PRACH支持增强覆盖的选项；NB-PRACH的资源分配；以及NB-PRACH配置。NB-PRACH的物理结构以下设计选项用于NB-PRACH的物理结构和序列，并假定使用基于DFT-S-OFDMA的UL设计。如前所述，NB-PRACH物理结构应适应不超过180kHz的带宽，使得NB-PRACH将适配在单个LTEPRB内。但在时域中，根据一些设计选项，NB-PRACH可能占用一个或多个传统的LTE传输时间间隔(TTI)(每个1毫秒(ms))。图3示出了NB-PRACH物理结构300。物理结构300包括循环前缀(CP)302、NB-PRACH前导码序列306(也被简称为前导码或序列)、以及可选的在末端的保护时间(GT)310。物理结构300可以具有与较大带宽LTEPRACH物理结构类似的组件布置，但是组件302、306和310被定制为用于NB部署中。在另一实施例中，NB-PRACH的物理结构还可以包括编码位(即，数据的有效载荷)的传输，这些编码位可以承载与SR有关的信息，该SR请求用于移动始发业务的UL资源。例如，图4在时间维度上示出了用于提供SR406的第一选项402和第二选项404。第一选项402示出了在单个子帧中与NB-PRACH序列410传输的SR406，而第二选项404示出了在分开的子帧中传输的SR406和NB-PRACH序列410。第一选项402和第二选项404两者均示出在GT412之后的SR406。作为这两个选项的变形，可以在NB-PRACH序列410和GT412之间传输SR。对于第二选项404，这意味着SR406的编码位被映射到从第一子帧跨越(span)到第二子帧的资源元素(RE)。此外，根据SR406消息的大小，可以在一个子帧内定义多个SR传输机会。SR(传输)机会本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于用户设备(UE)的电子设备电路，所述UE被配置为在执行对与演进型节点B(eNB)相关联的蜂窝网络的随机接入时使用窄带(NB)带宽，所述eNB在以下部署的频带处提供所述NB带宽：使用了全球移动通信系统(GSM)频谱的再利用部署、使用了较大带宽的长期演进(LTE)系统的物理资源块(PRB)的带内部署、或使用了所述较大带宽的LTE系统的保护带的保护带部署，所述电子设备电路包括：控制电路，被配置为生成NB物理随机接入信道(NB‑PRACH)，NB‑PRACH由NB‑PRACH物理结构和NB‑PRACH参数定义的NB‑PRACH；所述NB‑PRACH物理结构包括循环前缀(CP)、保护时间(GT)、以及在所述CP和所述GT之间的NB‑PRACH序列；以及所述NB‑PRACH参数被配置为对所述NB‑PRACH物理结构的组件调整大小，使得所述CP的开始和所述GT的结束在时间上对应于一个或多个LTE子帧的开始和结束，其中每个LTE子帧具有一毫秒(1ms)的持续时间，且所述NB‑PRACH参数被配置为维持子载波间隔处的子载波数目以将所述NB‑PRACH建立为具有在所述NB带宽内的NB‑PRACH带宽。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.17 US 62/193,7151.一种用于用户设备(UE)的电子设备电路，所述UE被配置为在执行对与演进型节点B(eNB)相关联的蜂窝网络的随机接入时使用窄带(NB)带宽，所述eNB在以下部署的频带处提供所述NB带宽：使用了全球移动通信系统(GSM)频谱的再利用部署、使用了较大带宽的长期演进(LTE)系统的物理资源块(PRB)的带内部署、或使用了所述较大带宽的LTE系统的保护带的保护带部署，所述电子设备电路包括：控制电路，被配置为生成NB物理随机接入信道(NB-PRACH)，NB-PRACH由NB-PRACH物理结构和NB-PRACH参数定义的NB-PRACH；所述NB-PRACH物理结构包括循环前缀(CP)、保护时间(GT)、以及在所述CP和所述GT之间的NB-PRACH序列；以及所述NB-PRACH参数被配置为对所述NB-PRACH物理结构的组件调整大小，使得所述CP的开始和所述GT的结束在时间上对应于一个或多个LTE子帧的开始和结束，其中每个LTE子帧具有一毫秒(1ms)的持续时间，且所述NB-PRACH参数被配置为维持子载波间隔处的子载波数目以将所述NB-PRACH建立为具有在所述NB带宽内的NB-PRACH带宽。2.根据权利要求1所述的电子设备电路，还包括耦接到所述控制电路的发射电路，所述发射电路被配置为在所述频带中并在约为200kHz或以下的所述NB-PRACH带宽内发送所述NB-PRACH。3.根据权利要求1所述的电子设备电路，其中，所述NB-PRACH还包括承载与调度请求(SR)相关的信息的编码位。4.根据权利要求3所述的电子设备电路，其中，所述控制电路还被配置为在时间维度上生成在所述NB-PRACH序列与所述GT之间的或在所述GT之后的所述SR。5.根据权利要求1、2、3或4所述的电子设备电路，其中，所述CP的长度不同于用于传输NB物理上行链路共享信道(NB-PUSCH)和/或NB-物理上行链路控制信道(NB-PUCCH)的CP的长度。6.根据权利要求1、2、3或4所述的电子设备电路，其中，所述NB-PRACH序列的设计基于质数长度的一个或多个Zadoff-Chu(ZC)序列。7.根据权利要求1、2、3或4所述的电子设备电路，其中，所述控制电路还被配置为随机选择一个NB-PRACH前导码签名以及调度请求(SR)传输机会，用于在一个LTE子帧内传输所述NB-PRACH和SR。8.根据权利要求1、2、3或4所述的电子设备电路，其中，所述控制电路还被配置为基于定义了在NB-PRACH前导码签名与调度请求(SR)传输机会之间的一对一映射的单个选择来选择所述NB-PRACH前导码签名和所述SR传输机会的组合。9.根据权利要求1、2、3或4所述的电子设备电路，其中，所述NB-PRACH带宽约为90kHz。10.根据权利要求1所述的电子设备电路，其中，所述NB-PRACH包括调度请求(SR)，并且所述控制电路被配置为通过频分复用(FDM)对所述NB-PRACH与所述SR进行复用，使得所述SR被配置为在NB-物理上行链路共享信道(NB-PUSCH)和/或NB-物理上行链路控制信道(NB-PUCCH)中同时传输。11.根据权利要求1所述的电子设备电路，其中，承载所述NB-PRACH的所述LTE子帧的所述子载波间隔被设置为小于15kHz的值，并且等于NB-物理上行链路控制信道(NB-PUCCH)和/或NB-物理上行链路共享信道(NB-PUSCH)的子载波间隔。12.根据权利要求10或11所述的电子设备电路，其中，传统PUSCH的子载波间隔是所述NB-PRACH和所述NB-PUSCH中的一者或两者的子载波间隔的整数倍。13.根据权利要求1、2、3或4所述的电子设备电路，其中，所述NB-PRACH的所述子载波间隔不同于用于以下信道的其他上行链路(UL)传输的子载波间隔：较大带宽的LTE系统物理上行链路控制信道(PUCCH)、较大带宽的LTE系统物理上行链路共享信道(PUSCH)、和/或较大带宽的LTE系统PRACH。14.根据权利要求1、2、3或4...

【专利技术属性】
技术研发人员：德布迪普·查特吉，熊岗，穆罕默德·马姆努·拉希德，吴涛，
申请(专利权)人：英特尔IP公司，
类型：发明
国别省市：美国,US