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CN113746499B - 一种发射信号的系统和方法 - Google Patents

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CN113746499B CN202111022396.6A CN202111022396A CN113746499B CN 113746499 B CN113746499 B CN 113746499B CN 202111022396 A CN202111022396 A CN 202111022396A CN 113746499 B CN113746499 B CN 113746499B
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Abstract

本文公开了一种发射信号的系统和方法。在一个实施例中，所述系统和方法被配置为执行：接收资源分配消息，其指示分配给信号的多个资源分组；以及使用所述多个资源分组的一部分发射所述信号；其中，在频域中，所述多个资源分组的一部分呈现跳频模式，所述跳频模式包括至少：第一跳频路径，其与第一多个增大的频率间隔相关联；以及第二跳频路径，其与第二多个减小的频率间隔相关联。

Description

一种发射信号的系统和方法
本申请是申请号为“201780093086.9”，申请日为“2017年7月13日”，题目为“一种发射信号的系统和方法”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本公开总体地涉及无线通信，并且更具体地涉及用于分配资源以发射信号的系统和方法。
背景技术
根据物联网(IoT)的飞速发展和日益增长的需要，第三代合作伙伴计划(3GPP)已提出了新的无线电接口，窄带物联网(NB-IoT)。NB-IoT致力于增强现有的全球移动通信系统(GSM)和长期演进(LTE)网络以更好地服务于IoT使用或应用。改进的室内覆盖范围、对海量低吞吐量终端设备的支持、低延迟灵敏度、超低设备成本、覆盖范围延伸、电池寿命延长以及向后兼容性，是NB-IoT的一些示例性目标。
通常，在采用NB-IoT的无线通信系统中(下文称为“NB-IoT系统”)，用户设备(UE)典型地经由物理随机接入信道(PRACH)向基站(BS)发送至少一个前导码信号(下文称为“前导码”)，以发起基于竞争的随机接入程序。这样的前导码被用作UE的临时身份，以便BS估计各种信息(例如定时提前命令、对供UE在后续步骤中使用的上行链路信道资源的调度)，从而UE可以使用上述信息来完成随机接入程序。
前导码的现有格式包括第一组四个符号分组(SG)，其在时域中彼此相邻，并且在频域中经历仅一次多于两个子载波索引的跳频。前导码使用第一组四个SG来发送，且当期望再次发送前导码或者期望发送另一前导码时，使用由与上述标准相同的标准限制的第二组四个SG。此外，在前导码的现有格式中，例如第一和第二组SG是从预定义模式中随机选取的，其中该模式由限定于频域中12个子载波内的多个SG形成。
然而，人们已经注意到，使用前导码的现有格式可能遇到诸如如下各种问题，例如，当BS的相应覆盖范围延伸至超过100公里(典型地称为“小区”)时对定时提前命令的错误估计，多个邻近小区之间的强干扰等等。因此，NB-IoT系统中前导码的现有格式并不完全令人满意。
发明内容
本文所公开的示例性实施例旨在解决与现有技术中呈现的一个或多个难题相关的问题，以及提供了当结合附图参考以下详细描述将变得容易理解的额外特征。根据各种实施例，本文公开了示例性系统、方法、设备和计算机程序产品。然而，应当理解，这些实施例仅作为例子且非限制地呈现，并且对于阅读本公开的本领域普通技术人员来说将显而易见的是可以对公开的实施例进行各种修改而仍保持在本发明的范围之内。
在一个实施例中，一种方法包括：接收资源分配消息，该资源分配消息指示分配给信号的多个资源分组；以及使用所述多个资源分组的一部分发射所述信号，其中，在频域中，所述多个资源分组的一部分呈现跳频模式，所述跳频模式包括至少：第一跳频路径，其与第一多个增大的频率间隔相关联，以及第二跳频路径，其与第二多个减小的频率间隔相关联。
在又一实施例中，一种方法包括：发射资源分配消息，该资源分配消息指示分配给信号的多个资源分组，其中，在频域中，所述多个资源分组的至少一部分呈现跳频模式，所述跳频模式包括至少：第一跳频路径，其与第一多个增大的频率间隔相关联，以及第二跳频路径，其与第二多个减小的频率间隔相关联。
在另一实施例中，一种通信节点包括：接收机，配置用于接收资源分配消息，该资源分配消息指示分配给信号的多个资源分组；以及发射机，配置用于使用所述多个资源分组的一部分发射所述信号。在频域中，所述多个资源分组的一部分呈现跳频模式，所述跳频模式包括至少：第一跳频路径，其与第一多个增大的频率间隔相关联，以及第二跳频路径，其与第二多个减小的频率间隔相关联。
在又一实施例中，一种通信节点，包括：发射机，配置用于发射资源分配消息，该资源分配消息指示分配给信号的多个资源分组。在频域中，所述多个资源分组的至少一部分呈现跳频模式，所述跳频模式包括至少：第一跳频路径，其与第一多个增大的频率间隔相关联，以及第二跳频路径，其与第二多个减小的频率间隔相关联。
附图说明
下面结合附图具体描述了本发明的各种示例性实施例。附图仅以图示目的提供，并且仅仅是为了描绘本发明的示例性实施例以便于读者理解本发明。因此，附图不应被视为对本发明的广度、范围或应用性的限制。应当理解，为了清楚和易于说明，这些附图并非一定按比例绘制。
图1示出了根据本公开的一个实施例的可以实现本文所公开技术的示例性蜂窝通信网络。
图2示出了根据本公开的一些实施例的示例性基站和用户设备的框图。
图3A示出了根据本公开的一些实施例的符号分组的一个示例性帧结构。
图3B示出了根据本公开的一些实施例的符号分组的另一示例性帧结构。
图4A示出了根据本公开的一些实施例的示例性符号分组地图。
图4B和4C分别示出了根据本公开的一些实施例的当使用图4A的符号分组地图时前导码信号的示例性格式。
图5A示出了根据本公开的一些实施例的另一示例性符号分组地图。
图5B和5C分别示出了根据本公开的一些实施例的当使用图5A的符号分组地图时前导码信号的示例性格式。
图6A示出了根据本公开的一些实施例的又一示例性符号分组地图。
图6B示出了根据本公开的一些实施例的当使用图6A的符号分组地图时前导码信号的示例性格式。
图7A示出了根据本公开的一些实施例的又一示例性符号分组地图。
图7B示出了根据本公开的一些实施例的当使用图7A的符号分组地图时前导码信号的示例性格式。
图8A示出了根据本公开的一些实施例的又一示例性符号分组地图。
图8B示出了根据本公开的一些实施例的当使用图8A的符号分组地图时前导码信号的示例性格式。
图9示出了根据本公开的一些实施例的给符号分组的符号进行赋值的示例性方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图描述了本发明的各种示例性实施例，以使得本领域普通技术人员实现和使用本发明。本领域普通技术人员将容易理解，在阅读本发明公开之后，可以在不偏离本发明的范围的情况下对本文描述的例子进行各种改变或修改。因此，本发明不限于本文描述和图示的示例性实施例和应用。此外，本文公开的方法中步骤的特定顺序或层次仅仅是示例性方式。基于设计偏好，可以对所公开方法或过程中步骤的特定顺序或层次进行重新排列，而仍保持在本发明的范围之内。因此，本领域普通技术人员将能理解，本文公开的方法和技术是以样本顺序呈现了各步骤或动作，并且除非以明确方式表明，否则本发明不限于所呈现的特定顺序或层次。
图1示出了根据本发明的一个实施例的可以实现本文所公开技术的示例性无线通信网络100。在以下讨论中，无线通信网络100可以是NB-IoT网络，其在本文中称为“网络100”。这种示例性网络100包括基站102(下文称为“BS102”)和用户设备104(下文称为“UE104”)，它们可以经由通信链路110(例如无线通信信道)相互通信，以及覆盖地理区域101的一群概念性小区126、130、132、134、136、138和140。在图1中，BS 102和UE 104包含在小区126的相应地理边界内。每个其他小区130、132、134、136、138和140可以包括至少一个基站，该基站在其所分配的带宽上操作以向其目标用户提供充足的无线电覆盖。
例如，BS 102可以在所分配的信道发射带宽上操作以向UE 104提供充足的覆盖。BS 102和UE 104可以分别经由下行链路无线电帧118和上行链路无线电帧124进行通信。每个无线电帧118/124可以进一步被分为可包括数据符号122/128的子帧120/127。在本公开中，BS 102和UE 104在本文中被描述为通常可以实现本文公开的方法的“通信节点”的非限制性例子。根据本发明的各种实施例，这些通信节点能够进行无线和/或有线通信。
图2示出了根据本发明的一些实施例的用于发射和接收无线通信信号(例如OFDM/OFDMA信号)的示例性无线通信系统200。系统200可以包括配置用于支持无需在本文详细描述的已知或传统操作特征的部件和要素。在一个示例性实施例中，系统200可以被用于在诸如上述图1的无线通信环境100的无线通信环境中发射和接收数据符号。
系统200通常包括基站202(下文称为“BS 202”)和用户设备204(下文称为“UE204”)。BS 202包括BS(基站)收发机模块210、BS天线212、BS处理器模块214、BS存储器模块216和网络通信模块218，每个模块根据需要经由数据通信总线220相互耦合和互连。UE 204包括UE(用户设备)收发机模块230、UE天线232、UE存储器模块234和UE处理器模块236，每个模块根据需要经由数据通信总线240相互耦合和互连。BS 202经由通信信道250与UE204进行通信，该信道可以是任何无线信道或者其他如本文所述适合于发射数据的本领域已知介质。
如本领域普通技术人员能够理解的，系统200还可以包括除图2所示那些模块之外的任何数量的模块。本领域技术人员将理解，结合本文公开的实施例描述的各种说明性块、模块、电路和处理逻辑可以以硬件、计算机可读软件、固件或其任何实际组合的形式来实现。为了清楚地说明硬件、固件和软件的这种可互换性和兼容性，就它们的功能而言总体上描述了各种说明性部件、方块、模块、电路和步骤。这些功能实现为硬件、固件还是软件将取决于特定应用和对整个系统施加的设计约束。熟悉本文描述概念的技术人员可以以适于每种特定应用的方式来实现这些功能，但是这些实现决策不应解释为对本发明范围的限制。
根据一些实施例，UE收发机230在本文可以被称为“上行链路”收发机230，其包括各自耦合至天线232的RF发射机和接收机电路。双工开关(未示出)可以以时分双工方式将上行链路发射机或接收机交替地耦合至上行链路天线。类似地，根据一些实施例，BS收发机210在本文可以被称为“下行链路”收发机210，其包括各自耦合至天线212的RF发射机和接收机电路。下行链路双工开关可以以时分双工方式将下行链路发射机或接收机交替地耦合至下行链路天线212。在时间上协调两个收发机210和230的操作，从而在下行链路发射机耦合至下行链路天线212的同时上行链路接收机耦合至上行链路天线232以接收无线发射链路250上的发射。优选地，有了在双工方向改变之间仅具有最小的保护时间的紧密时间同步。
UE收发机230和基站收发机210配置为经由无线数据通信链路250进行通信，并且与能够支持特定无线通信协议和调制方案的适当配置的RF天线布置212/232协同操作。在一些示例性实施例中，UE收发机210和基站收发机210配置为支持诸如长期演进(LTE)和新兴的5G标准等的行业标准。然而，应当理解，本发明并非必须限制于应用到特定标准和相关联协议上。相反地，UE收发机230和基站收发机210可以配置为支持可替代的或者附加的无线数据通信协议，包括未来的标准及其变型。
根据各种实施例，BS 202可以是例如演进型节点B(eNB)、服务eNB、目标eNB、毫微微站，或微微站。在一些实施例中，UE 204可以体现为各种类型的用户设备，诸如移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、平板电脑、膝上型计算机、可佩戴型计算设备等。处理器模块214和236可以利用被设计用于执行本文描述功能的通用处理器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何适合的可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件或它们的任意组合来实施或实现。以这种方式，处理器可以实现为微处理器、控制器、微控制器、状态机等。处理器还可以实施为计算设备的组合，例如，数字信号处理器和微处理器、多个微处理器、连同数字信号处理器内核的一个或多个微处理器的组合，或者任何其他这种配置。
此外，结合本文公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接以硬件、以固件、以由处理器模块214和236分别执行的软件模块，或者它们的任意实际组合实现。存储器模块216和234可以实现为RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或者现有技术已知的任何其他形式的存储介质。在这点上，存储器模块216和234可以分别耦合至处理器模块210和230，从而处理器模块210和230可以分别从存储器模块216和234读取信息以及向其写入信息。存储器模块216和234还可以集成到他们相应的处理器模块210和230中。在一些实施例中，存储器模块216和234可以各自包括用于在将由处理器模块210和230分别执行的指令被执行期间存储临时变量或其他中间信息的缓存存储器。存储器模块216和234还可以各自包括用于存储由处理器模块210和230分别执行的指令的非易失性存储器。
网络通信模块218通常代表基站202的硬件、软件、固件、处理逻辑和/或其他部件，其使得能够在基站收发机210与配置为与基站202进行通信的其他网络部件和通信节点之间实现双向通信。例如，网络通信模块218可以被配置为支持因特网或WiMAX业务。在一种典型部署中，非限制性地，网络通信模块218提供802.3以太网接口，从而基站收发机210可以与基于传统以太网的计算机网络进行通信。以这种方式，网络通信模块218可以包括用于连接到计算机网络的物理接口(例如，移动交换中心(MSC))。
再参考图1，如上面所讨论的，为了发起随机接入程序，UE 104向BS 102发送使用多个资源分组(例如，SG(符号分组))的前导码。本公开提供了供UE 104使用的这种前导码的格式的各种实施例，下文中称为“前导码格式”。在一些实施例中，所公开的前导码格式包括多个SG模式，其中的每个SG模式经历相应的频率/时间跳频规则。在一些实施例中，这种频率/时间跳频规则可以在网络100的协议中预定义或者在较高级别信号(例如，无线电资源控制(RRC)信号)中从BS 102发射给UE 104。例如，当小区126植入为具有大于100公里(km)的覆盖范围的小区时，与现有前导码格式相比，相应的频率/时间跳频规则有利地允许BS 102更准确地估计用于UE 104的定时提前命令(即，更准确的调度)，下文将对此进行讨论。此外，当使用该频率/时间跳频规则发送前导码时，小区126和一个或多个其他邻近小区(例如130、132、136等)之间的干扰可以被极大减轻，这继而可以降低发生在前导码上的假报警几率(FAP)。
图3A和3B分别提供了根据本公开的一些实施例的能够被所公开的前导码格式使用的SG 302和304的两个示例性帧结构。首先参考图3A，SG 302包括循环前缀(CP)302-1，以及三个符号(S)302-2、302-3和302-4。更具体地，沿时域，SG 302中的每个符号延伸跨越约266.7微秒(μs)的持续时间，并且CP 302-1延伸跨越3个这样的符号持续时间(即3×266.7μs)，且沿频域调制在3.75kHz音(tone)上，例如3.75kHz频率间隔，其典型地称为3.75kHz子载波间隔。为了一致，在本文中将SG 302称为定义在3.75kHz子载波间隔上。如此，SG 302可以在时域中延伸跨越约1.6毫秒(ms)，并且在频域中与另一SG相隔3.75kHz。
然后参考图3B，SG 304包括一个CP 304-1，以及两个符号304-2和304-3。更具体地，SG 304中的每个CP和符号沿时域延伸跨越约800μs的持续时间，而沿频域调制在1.25kHz音上，例如1.25kHz频率间隔，其典型地称为1.25kHz子载波间隔。为了一致，在本文中将SG 302称为被定义在1.25kHz子载波间隔上。如此，SG 302可以在时域中延伸跨越约2.4毫秒(ms)，并且在频域中与另一SG相隔1.25kHz。值得注意的是，图3A和3B中的SG 302和304的帧结构仅仅被提供用于说明性目的。因此，在下面对所公开前导码格式的讨论中可以使用SG的各种其他帧结构中的任一种，而仍保持在本公开的范围之内。例如，SG帧结构可以分别具有任何期望长度(例如，持续时间)的CP和任何期望数量的符号，和/或被调制在任何期望频率的音上(即，具有任何期望的频率/子载波间隔)。
在一个实施例中，当基于3.75kHz的子载波间隔定义SG时(例如SG 302)时，所公开的前导码格式(将结合图4B和图4C来讨论)基于如图4A所示的预定义SG地图400来决定。在图4A示出的实施例中，SG地图400包括96个SG，每个SG均可用SG 302来实现。更具体地，在一些实施例中，SG地图400分别在时域中延伸跨越具有对应持续时间(12.8ms)的8个SG，而在频域中跨越12个SG，即12个连续的子载波间隔(180kHz)。在时域中，每个SG与一个相应的SG索引(例如，SG索引1、2、3、4、5、6、7、或8)相关联；并且在频域中，每个SG与一个相应的频率索引例如相应的子载波索引(例如，子载波索引0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、或11)相关联。在一些实施例中，SG地图400的前4个SG(即，具有SG索引1-4的SG)和后4个SG(即具有SG索引5-8的SG)可以彼此相隔预定义时间间隙。
根据一些实施例，SG地图400可以被分为两个子分组401和403，如图4A所示，其分别以点状图案和斜条纹图案填充。在一些实施例中，在SG地图400中，共享一个共同SG索引(即，沿着SG地图400的同一列)的SG有一半属于子分组401，而另一半属于子分组403。此外，沿着SG地图400的其中一列，属于子分组401的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH(物理随机接入信道)索引相关联；并且属于子分组403的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH索引相关联。在一些实施例中，依据每个子分组内的SG索引/子载波索引的PRACH索引的相应分布是预定义的，下面对其提供描述。
例如，沿着具有SG索引1的一列，子分组401内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；并且子分组403内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联。沿着具有SG索引2的一列，子分组401内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联；并且子分组403内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联。沿着具有SG索引3的一列，子分组403内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联；并且子分组401内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联。沿着具有SG索引4的一列，子分组403内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；并且子分组401内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联。沿着具有SG索引5的一列，子分组403内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联；并且子分组401内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联。沿着具有SG索引6的一列，子分组403内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；并且子分组401内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联。沿着具有SG索引7的一列，子分组401内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；并且子分组403内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联。沿着具有SG索引8的一列，子分组401内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联；并且子分组403内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联。
根据一些实施例，上面讨论的SG地图400的PRACH索引分布根据第一频率/时间跳频规则来预定义，UE(例如图1中的104)可以使用该规则向BS(例如图1中的102)发送前导码以发起随机接入程序。根据本公开的一些实施例，第一频率/时间跳频规则指示，使用至少8个SG来发送前导码(即前导码包括至少8个SG)，每个SG从相应的SG索引中选择。此外，第一频率/时间跳频规则指示，选择子分组401或者403，并且随后，可以从SG地图400的第一列(即，具有SG索引1的一列)中在所选择的子分组内随机选取第一个SG。接下来，该至少8个SG的后续(例如其余的)SG各自从相应的列(即具有SG索引2、3、4、5、6、7、和8的列)中在所选择的子分组内选取，其中所有8个SG共享一个相同的PRACH索引，或者可替代地，第一组4个SG共享第一个PRACH索引，并且第二组4个SG共享第二个PRACH索引。
在另一实施例中，第一频率/时间跳频规则包括：从第一列中随机选择一个SG作为该至少8个SG中的第一个SG；基于该从第一列中随机选择的第一个SG的相应子载波索引，确定哪一子分组以及哪一PARCH索引将被用于该至少8个SG中的其余7个SG。
在又一实施例中，第一频率/时间跳频规则包括：从第一列中随机选择一个SG作为该至少8个SG中的第一个SG；基于第一列中该随机选择的SG的相应子载波索引，确定哪一子分组以及哪一PARCH索引将被用于该至少8个SG中的第二、第三和第四个SG；从第五列中在第一个SG选择的子分组内随机选择一个SG作为该至少8个SG中的第五个SG；基于从第五列中随机选择的SG的相应子载波索引，确定哪一子分组以及哪一PARCH索引将被用于该至少8个SG中的第六、第七和第八个SG。更具体地，用下列公式(1)和(2)中的一个公式来确定该至少8个SG内的第n+1个SG的子载波索引：
公式(1)
Figure BDA0003242338810000111
Figure BDA0003242338810000112
f(-1)＝0
公式(2)
Figure BDA0003242338810000113
Figure BDA0003242338810000114
f(-1)＝0
其中
Figure BDA0003242338810000115
是SG地图400内的子载波间隔的数量，且
Figure BDA0003242338810000116
Figure BDA0003242338810000117
是该
Figure BDA0003242338810000118
个子载波内的第i+1个SG的子载波索引，i为整数且i≥0；
Figure BDA0003242338810000119
是第1个SG所选择的子载波索引；
伪随机序列c(n)如下给出：
伪随机序列由31位长度的Gold序列定义。MPN长度的输出序列c(n)(其中n＝0,1,...,MPN-1)由下式定义：
c(n)＝(x1(n+NC)+x2(n+NC))mod2
x1(n+31)＝(x1(n+3)+x1(n))mod2
x2(n+31)＝(x2(n+3)+x2(n+2)+x2(n+1)+x2(n))mod2
其中NC＝1600并且第一个m序列将以x1(0)＝1,x1(n)＝0,n＝1,2,...,30初始化。第二个m序列的初始化用
Figure BDA00032423388100001110
来表示，并且伪随机序列发生器将以下式初始化：
Figure BDA00032423388100001111
其中，
Figure BDA0003242338810000121
是小区标识(小区ID)；
cc是在其中对PRACH分布资源进行分配的分量载波索引；
nhf是超高帧索引；
nf是帧索引。
照这样，当应用第一频率/时间跳频规则时，前导码遵循一种对应的前导码格式。
在一个实施例中，当应用第一频率/时间跳频规则并使用多于8个SG(例如16个SG)发送前导码时，可以随机选择第一组8个SG中的第一个SG和第二组8个SG中的第一个SG的相应子载波索引。
图4B和4C提供了当应用第一频率/时间跳频规则时包括至少8个SG的前导码能够使用的两个示例性前导码格式420和440。如上所述，选择子分组401和403中的一个子分组。在图4B中，选择了子分组401。接下来，在子分组401中，从SG地图400的第一列(SG索引＝1)中随机选取具有对应子载波索引的第一个SG。在一个例子中，从第一列中选取子载波索引“0”作为第一个SG，这使得第一个SG与PRACH索引0(在子分组401)内)相关联。遵循第一频率/时间跳频规则，其余7个SG中的每一个都从相应列中在子分组401中选取，且具有与第一个SG相同的PRACH索引。照这样，从第二列(SG索引＝2)中，选取具有子载波索引“1”的SG作为第二个SG，因其与PRACH索引0相关联；从第三列(SG索引＝3)中，选取具有子载波索引“7”的SG作为第三个SG，因其与PRACH索引0相关联；从第四列(SG索引＝4)中，选取具有子载波索引“6”的SG作为第四个SG，因其与PRACH索引0相关联；从第五列(SG索引＝5)中，选取具有子载波索引“7”的SG作为第五个SG，因其与PRACH索引0相关联；从第六列(SG索引＝6)中，选取具有子载波索引“6”的SG作为第六个SG，因其与PRACH索引0相关联；从第七列(SG索引＝7)中，选取具有子载波索引“0”的SG作为第七个SG，因其与PRACH索引0相关联；从第八列(SG索引＝8)中，选取具有子载波索引“1”的SG作为第八个SG，因其与PRACH索引0相关联。
在一些实施例中，当使用第一频率/时间跳频规则来提供前导码格式420时，在子分组401内选取具有一子载波索引例如子载波索引“k”的第一个SG，其中k随机选取且在上述例子中k为0，而其余的SG(第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八个SG)如下述方式来选取。第二个SG选取为从第一个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“k”到“k+1”；第三个SG选取为从第二个SG“向上”跳频6个子载波索引，例如从“k+1”到“k+7”；第四个SG选取为从第三个SG“向下”跳频1个子载波索引，例如从“k+7”到“k+6”。选取具有一子载波索引例如子载波索引“n”的第五个SG，其中n不受子载波索引k的限制且在上述例子中n为7；第六个SG选取为从第五个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“n”到“n+1”；第七个SG选取为从第六个SG“向下”跳频6个子载波索引，例如从“n+1”到“n-5”；第八个SG选取为从第七个SG“向下”跳频1个子载波索引，例如从“n-5”到“n-6”。
图4C所示的前导码格式440基本上类似于前导码格式420，除了选择的是子分组403。因此，下面简略描述前导码格式440。在前导码格式440中，第一个SG具有子载波索引例如子载波索引“k”，其中k随机选取；第二个SG从第一个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“k”到“k+1”；第三个SG从第二个SG“向下”跳频6个子载波索引，例如从“k+1”到“k-5”；第四个SG从第三个SG“向下”跳频1个子载波索引，例如从“k-5”到“k-6”。第五个SG具有一子载波索引例如子载波索引“n”，其中n不受子载波索引k的限制；第六个SG从第五个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“n”到“n+1”；第七个SG从第六个SG“向上”跳频6个子载波索引，例如从“n+1”到“n+7”；第八个SG从第七个SG“向下”跳频1个子载波索引，例如从“n+7”到“n+6”。
值得注意的是，在这样一种实施例中，在前导码格式420和440的每一个中都呈现了各自跨越1个子载波索引的至少两个向上频率跳频和至少两个向下频率跳频以及各自跨越6个子载波索引的至少一个向上频率跳频和至少一个向下频率跳频。因此，使用前导码格式420或440的前导码可以遵循如下跳频模式，其包括：第一跳频路径，其与第一多个增大的子载波间隔相关联，在当前例子中对应于第一多个增大的子载波索引(例如在格式420中从k+1到k+7，在格式440中从n+1到n+7等)；第二跳频路径，其与第二多个减小的子载波间隔相关联，在当前例子中对应于第二多个减小的子载波索引(例如在格式420中从n+1到n-5，在格式440中从k+1到k-5)；第三跳频路径，其与1个增大的子载波间隔相关联(例如在格式420中从k到k+1，在格式440中从k到k+1)；第四跳频路径，其与1个减小的子载波间隔相关联(例如在格式420中从k+7到k+6，在格式440中从k-5到k-6)；第五跳频路径，其与1个增大的子载波间隔相关联(例如在格式420中从n到n+1，在格式440中从n到n+1)；以及第六跳频路径，其与1个减小的子载波间隔相关联(例如在格式420中从n-5到n-6，在格式440中从n+7到n+6)。此外，在一些实施例中，第一和第二跳频路径的相应频率间隙(或者典型地称为跳频距离)可以彼此相等。在一些替代性实施例中，第一和第二跳频路径的这种频率间隙可以是相应子载波间隔(例如3.75kHz)的整数倍或分数倍中的每一种。换言之，在当前例子中，第一多个增大的子载波间隔和第二多个减小的子载波间隔可以是3.75kHz子载波间隔的整数倍或分数倍中的每一种。
在另一实施例中，当基于3.75kHz的子载波间隔来定义SG时(例如SG302)，另一种所公开的前导码格式(将结合图5B和5C来讨论)基于如图5A所示的相应预定义SG地图500来决定。在图5A示出的实施例中，SG地图500包括72个SG，每个SG均可用SG 302来实现。更具体地，在一些实施例中，SG地图500分别在时域中延伸跨越具有对应持续时间(9.6ms)的6个SG，而在频域中跨越12个SG，即12个连续的子载波间隔(180kHz)。在时域中，每个SG与一个相应的SG索引(例如，SG索引1、2、3、4、5、或6)相关联；并且在频域中，每个SG与一个相应的子载波索引(例如，子载波索引0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、或11)相关联。
根据一些实施例，SG地图500被分为两个子分组501和503，如图5A所示，分别以点状图案和斜条纹图案填充。在一些实施例中，在SG地图500中，共享一个共同SG索引(即，沿着SG地图500的同一列)的SG有一半属于子分组501，而另一半属于子分组503。此外，沿着SG地图500的其中一列，属于子分组501的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH索引相关联；并且属于子分组503的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH索引相关联。在一些实施例中，依据每个子分组内的SG索引/子载波索引的PRACH索引的相应分布是预定义的，下面对其提供描述。
例如，沿着具有SG索引1的一列，子分组501内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；并且子分组503内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联。沿着具有SG索引2的一列，子分组501内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联；并且子分组503内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联。沿着具有SG索引3的一列，子分组503内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联；并且子分组501内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联。沿着具有SG索引4的一列，子分组503内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；并且子分组501内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联。沿着具有SG索引5的一列，子分组501内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；并且子分组503内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联。沿着具有SG索引6的一列，子分组501内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联；并且子分组503内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引1、0、3、2、5和4相关联。
上面讨论的SG地图500的PRACH索引分布根据第二频率/时间跳频规则来预定义，UE(例如图1中的104)可以使用该规则向BS(例如图1中的102)发送前导码以发起随机接入程序。根据本公开的一些实施例，第二频率/时间跳频规则指示，使用至少6个SG来发送前导码(即前导码包括至少6个SG)，每个SG从相应的SG索引中选择。此外，第二频率/时间跳频规则指示，选择子分组501或者503，并且随后，可以从SG地图500的第一列(即，具有SG索引1的一列)中在所选择的子分组内随机选取第一个SG。接下来，该至少6个SG的后续的(例如其余的)SG各自从相应的列(即具有SG索引2、3、4、5和6的列)中在所选择的子分组内选取，其中所有6个SG共享一个相同的PRACH索引。在一个替代性实施例中，第二频率/时间跳频规则包括：从第一列中随机选择一个SG作为该至少6个SG中的第一个SG；基于从第一列中随机选择的第一个SG的相应子载波索引，确定哪一子分组以及哪一PARCH索引将被用于该至少6个SG中的其余5个SG。照这样，当应用第二频率/时间跳频规则时，前导码遵循一种对应的前导码格式。
在一个实施例中，当应用第二频率/时间跳频规则并使用多于6个SG例如12个SG发送前导码时，可以随机选择第一组6个SG中的第一个SG和第二组6个SG中的第一个SG的相应子载波索引。
图5B和5C提供了当应用第二频率/时间跳频规则时包括至少6个SG的前导码能够使用的两个示例性前导码格式520和540。如上所述，首先选择子分组501和503中的一个子分组。在图5B中，选择了子分组501。接下来，在子分组501内选取具有一子载波索引例如子载波索引“k”的第一个SG，其中k随机选取，而其余的SG(第二、第三、第四、第五和第六个SG)如下述方式来选取。第二个SG选取为从第一个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“k”到“k+1”；第三个SG选取为从第二个SG“向上”跳频6个子载波索引，例如从“k+1”到“k+7”；第四个SG选取为从第三个SG“向下”跳频1个子载波索引，例如从“k+7”到“k+6”；第五个SG选取为从第四个SG“向下”跳频6个子载波索引，例如从“k+6”到“k”；以及第六个SG选取为从第五个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“k”到“k+1”。
图5C所示的前导码格式540基本上类似于前导码格式520，除了选择的是子分组503。因此，下面简略描述前导码格式540。在前导码格式540中，第一个SG具有一子载波索引例如子载波索引“k”，其中k随机选取；第二个SG从第一个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“k”到“k+1”；第三个SG从第二个SG“向下”跳频6个子载波索引，例如从“k+1”到“k-5”；第四个SG从第三个SG“向下”跳频1个子载波索引，例如从“k-5”到“k-6”；第五个SG从第四个SG“向上”跳频6个子载波索引，例如从“k-6”到“k”；第六个SG从第五个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“k”到“k+1”。
值得注意的是，在这样一种实施例中，在前导码格式520和540的每一个中都呈现了各自跨越1个子载波索引的至少两个向上频率跳频和至少一个向下频率跳频以及各自跨越6个子载波索引的至少一个向上频率跳频和至少一个向下频率跳频。因此，使用前导码格式520或540的前导码可以遵循如下跳频模式，其包括：第一跳频路径，其与第一多个增大的子载波间隔相关联，在当前例子中对应于第一多个增大的子载波索引(例如在格式520中从k+1到k+7，在格式540中从k-6到k等)；第二跳频路径，其与第二多个减小的子载波间隔相关联，在当前例子中对应于第二多个减小的子载波索引(例如在格式520中从k+6到k，在格式540中从k+1到k-5)；第三跳频路径，其与1个增大的子载波间隔相关联(例如在格式520中从k到k+1，在格式540中从k到k+1)；第四跳频路径，其与1个减小的子载波间隔相关联(例如在格式520中从k+7到k+6，在格式540中从k-5到k-6)；以及第五跳频路径，其与1个增大的子载波间隔相关联(例如在格式520中从k到k+1，在格式540中从k到k+1)。此外，在一些实施例中，第一和第二跳频路径的相应频率间隙(或者典型地称为频率跳频距离)可以彼此相等。在一些替代性实施例中，第一和第二跳频路径的这种频率间隙可以是相应子载波间隔(例如3.75kHz)的整数倍或分数倍中的每一种。换言之，在当前例子中，第一多个增大的子载波间隔和第二多个减小的子载波间隔可以是3.75kHz子载波间隔的整数倍或分数倍中的每一种。
在另一实施例中，当基于1.25kHz的子载波间隔来定义SG时(例如SG304)，一种所公开的前导码格式(将结合图6B来讨论)基于如图6A所示的预定义SG地图600来决定。在图6A示出的实施例中，SG地图600包括168个SG，每个SG均可用SG 304来实现。更具体地，在一些实施例中，SG地图6包括在频域中彼此相隔12个连续子载波间隔的两个部分600-1和600-2，并且部分600-1和600-2中的每一个分别在时域中延伸跨越具有对应持续时间(16.8ms)的7个SG，而在频域中跨越12个SG，即12个子载波间隔(60kHz)。在时域中，每个SG与一个相应的SG索引(例如，SG索引1、2、3、4、5、6或7)相关联；并且在频域中，每个SG与一个相应的子载波索引(例如，子载波索引0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34或35)相关联。由于部分600-1和600-2之间的12个连续的子载波间隔，值得注意的是，子载波索引在11和24之间是不连续的。
根据一些实施例，SG地图600被分为四个子分组601、603、605和607，如图6A所示，分别以点状图案、斜条纹图案、垂直条纹图案和水平条纹图案填充。在一些实施例中，在SG地图600中，共享一个共同SG索引(即，沿着SG地图600的同一列)的SG中的第一个四分之一属于子分组601，第二个四分之一属于子分组603，第三个四分之一属于子分组605，以及第四个四分之一属于子分组607。此外，沿着SG地图600的其中一列，属于子分组601的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH(物理随机接入信道)索引相关联；属于子分组603的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH索引相关联；属于子分组605的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH索引相关联；以及属于子分组607的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH索引相关联。在一些实施例中，依据每个子分组内的SG索引/子载波索引的PRACH索引的相应分布是被预定义的，下面对其提供描述。
例如，沿着具有SG索引1的一列，子分组601内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；子分组603内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；子分组605内具有子载波索引24、25、26、27、28和29的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；子分组607内具有子载波索引30、31、32、33、34和35的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联。类似地，如图6A所示，沿着SG地图600的其他每一列，属于每个子分组的SG各自依据子载波索引与对应PRACH索引相关联。由此，出于简洁目的，在此不重复讨论沿各列具有SG索引2-7的SG的PRACH索引。
上面讨论的SG地图600的PRACH索引分布根据第三频率/时间跳频规则来预定义，UE(例如图1中的104)可以使用该规则向BS(例如图1中的102)发送前导码以发起随机接入程序。根据本公开的一些实施例，第三频率/时间跳频规则指示，使用至少7个SG来发送前导码(即前导码包括至少7个SG)，每个SG从相应的SG索引中选择。此外，第三频率/时间跳频规则指示，选择子分组601、603、605和607中的一个，并且随后，可以从SG地图600的第一列(即，具有SG索引1的一列)中在所选择的子分组内随机选取第一个SG。接下来，该至少7个SG中的后续的(例如其余的)SG各自从相应的列(即具有SG索引2、3、4、5、6和7的列)中在选择的子分组内选取，其中所有7个SG共享一个相同的PRACH索引。在一个替代性实施例中，第三频率/时间跳频规则包括：从第一列中随机选择一个SG作为该至少7个SG中的第一个SG；基于从第一列中随机选择的第一个SG的相应子载波索引，确定哪一子分组以及哪一PARCH索引将被用于该至少7个SG中的其余6个SG。照这样，当应用第三频率/时间跳频规则时，前导码遵循一种对应的前导码格式。
在一个实施例中，当应用第三频率/时间跳频规则并使用多于7个SG例如14个SG发送前导码时，可以随机选择第一组7个SG中的第一个SG和第二组7个SG中的第一个SG的相应子载波索引。
图6B提供了当应用第三频率/时间跳频规则时包括至少7个SG的前导码能够使用的一个示例性前导码格式620。如上所述，选择子分组601、603、605和607中的一个子分组。在图6B中，例如选择了子分组601。接下来，在子分组601内选取具有一子载波索引例如子载波索引“k”的第一个SG，其中k随机选取，而其余的SG(第二、第三、第四、第五、第六和第七个SG)如下述方式来选取。第二个SG选取为从第一个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“k”到“k+1”；第三个SG选取为从第二个SG“向上”跳频6个子载波索引，例如从“k+1”到“k+7”；第四个SG选取为从第三个SG“向下”跳频6个子载波索引，例如从“k+7”到“k+1”；第五个SG选取为从第四个SG“向上”跳频24个子载波索引，例如从“k+1”到“k+25”；第六个SG选取为从第五个SG“向下”跳频24个子载波索引，例如从“k+25”到“k+1”；以及第七个SG选取为从第六个SG“向下”跳频1个子载波索引，例如从“k+1”到“k”。
值得注意的是，在这样一种实施例中，在前导码格式620中呈现了各自跨越1个子载波索引的至少一个向上频率跳频和至少一个向下频率跳频，分别各自跨越6个和24个子载波索引的至少两个向上频率跳频，以及分别各自跨越6个和24个子载波索引的至少两个向下频率跳频。因此，使用前导码格式620的前导码可以遵循如下跳频模式，其包括：第一跳频路径，其与第一多个增大的子载波间隔(例如从k+1到k+7)相关联；第二跳频路径，其与第二多个减小的子载波间隔(例如从k+7到k+1)相关联；第三跳频路径，其与第三多个增大的子载波间隔(例如从k+1到k+25)相关联；第四跳频路径，其与第四多个减小的子载波间隔(例如从k+25到k+1)相关联；第五跳频路径，其与1个增大的子载波间隔(例如在格式620中从k到k+1)相关联；以及第六跳频路径，其与1个减小的子载波间隔相关联(例如在格式620中从k+1到k)。
此外，在一些实施例中，第一和第二跳频路径的相应频率间隙(或者典型地称为跳频距离)可以彼此相等，并且第三和第四跳频路径的相应频率间隙可以彼此相等。在一些替代性实施例中，第一、第二、第三和第四跳频路径的这种频率间隙可以是相应子载波间隔(例如1.25kHz)的整数倍或分数倍中的每一种。换言之，在当前例子中，第一多个增大的子载波间隔、第二多个减小的子载波间隔、第三增大的子载波间隔以及第四减小的子载波间隔可以是1.25kHz子载波间隔的整数倍或分数倍中的每一种。
在另一实施例中，当基于1.25kHz的子载波间隔来定义SG时(例如SG304)，另一种所公开的前导码格式(将结合图7B来讨论)基于如图7A所示的预定义SG地图700来决定。在图7A示出的实施例中，SG地图700包括168个SG，其中的每个SG均可用SG 304来实现。更具体地，在一些实施例中，SG地图700包括在频域中彼此相隔12个连续子载波间隔的两个部分700-1和700-2，并且部分700-1和700-2中的每一个分别在时域中延伸跨越具有对应持续时间(16.8ms)的7个SG，而在频域中跨越12个SG，即12个子载波间隔(60kHz)。在时域中，每个SG与一个相应的SG索引(例如，SG索引1、2、3、4、5、6或7)相关联；并且在频域中，每个SG与一个相应的子载波索引(例如，子载波索引0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34或35)相关联。由于部分700-1和700-2之间的12个连续的子载波间隔，值得注意的是，子载波索引在11和24之间是不连续的。
根据一些实施例，SG地图700被分为四个子分组701、703、705和707，如图7A所示，分别以点状图案、斜条纹图案、垂直条纹图案和水平条纹图案填充。在一些实施例中，在SG地图700中，共享一个共同SG索引(即，沿着SG地图700的同一列)的SG中的第一个四分之一属于子分组701，第二个四分之一属于子分组703，第三个四分之一属于子分组705，以及第四个四分之一属于子分组707。此外，沿着SG地图700的其中一列，属于子分组701的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH(物理随机接入信道)索引相关联；属于子分组703的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH索引相关联；属于子分组705的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH索引相关联；以及属于子分组707的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH索引相关联。在一些实施例中，依据每个子分组内的SG索引/子载波索引的PRACH索引的相应分布是预定义的，下面对其提供描述。
例如，沿着具有SG索引1的一列，子分组701内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；子分组703内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；子分组705内具有子载波索引24、25、26、27、28和29的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；子分组707内具有子载波索引30、31、32、33、34和35的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联。类似地，如图7A所示，沿着SG地图700的其他每一列，属于每个子分组的SG各自依据子载波索引与对应PRACH索引相关联。由此，出于简洁目的，在此不重复讨论沿各列具有SG索引2-7的SG的PRACH索引。
上面讨论的SG地图700的PRACH索引分布根据第四频率/时间跳频规则来预定义，UE(例如图1中的104)可以使用该规则向BS(例如图1中的102)发送前导码以发起随机接入程序。根据本公开的一些实施例，第四频率/时间跳频规则指示，使用至少7个SG来发送前导码(即前导码包括至少7个SG)，每个SG从相应的SG索引中选择。此外，第四频率/时间跳频规则指示，选择子分组701、703、705和707中的一个，并且随后，可以从SG地图700的第一列(即，具有SG索引1的一列)中在所选择的子分组内随机选取第一个SG。接下来，该至少7个SG中的后续的(例如其余的)SG各自从相应的列(即具有SG索引2、3、4、5、6和7的列)中在选择的子分组内选取，其中所有7个SG共享一个相同的PRACH索引。在一个替代性实施例中，第四频率/时间跳频规则包括：从第一列中随机选择一个SG作为该至少7个SG中的第一个SG；基于从第一列中随机选择的第一个SG的相应子载波索引，确定哪一子分组以及哪一PARCH索引将被用于该至少7个SG中的其余6个SG。照这样，当应用第四频率/时间跳频规则时，前导码遵循一种对应的前导码格式。
在一个实施例中，当应用第四频率/时间跳频规则并使用多于7个SG例如14个SG发送前导码时，可以随机选择第一组7个SG中的第一个SG和第二组7个SG中的第一个SG的相应子载波索引。
图7B提供了当应用第四频率/时间跳频规则时包括至少7个SG的前导码能够使用的一个示例性前导码格式720。如上所述，选择子分组701、703、705和707中的一个子分组。在图7B中，例如选择了子分组701。接下来，在子分组701内选取具有一子载波索引例如子载波索引“k”的第一个SG，其中k随机选取，而其余的SG(第二、第三、第四、第五、第六和第七个SG)如下述方式来选取。第二个SG选取为从第一个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“k”到“k+1”；第三个SG选取为从第二个SG“向上”跳频6个子载波索引，例如从“k+1”到“k+7”；第四个SG选取为从第三个SG“向下”跳频1个子载波索引，例如从“k+7”到“k+6”；第五个SG选取为从第四个SG“向下”跳频6个子载波索引，例如从“k+6”到“k”；第六个SG选取为从第五个SG“向上”跳频24个子载波索引，例如从“k”到“k+24”；以及第七个SG选取为从第六个SG“向下”跳频24的子载波索引，例如从“k+24”到“k”。
值得注意的是，在这样一种实施例中，在前导码格式720中呈现了各自跨越1个子载波索引的至少一个向上频率跳频和至少一个向下频率跳频，分别各自跨越6个和24个子载波索引的至少两个向上频率跳频，以及分别各自跨越6个和24个子载波索引的至少两个向下频率跳频。因此，使用前导码格式720的前导码可以遵循如下跳频模式，其包括：第一跳频路径，其与第一多个增大的子载波间隔(例如从k+1到k+7)相关联；第二跳频路径，其与第二多个减小的子载波间隔(例如从k+6到k)相关联；第三跳频路径，其与第三多个增大的子载波间隔(例如从k到k+24)相关联；第四跳频路径，其与第四多个减小的子载波间隔(例如从k+24到k)相关联；以及第五跳频路径，其与1个增大的子载波间隔(例如在格式720中从k到k+1)相关联；以及第六跳频路径，其与1个减小的子载波间隔相关联(例如在格式720中从k+7到k+6)。
此外，在一些实施例中，第一和第二跳频路径的相应频率间隙(或者典型地称为跳频距离)可以彼此相等，并且第三和第四跳频路径的相应频率间隙可以彼此相等。在一些替代性实施例中，第一、第二、第三和第四跳频路径的这种频率间隙可以是相应子载波间隔(例如1.25kHz)的整数倍或分数倍中的每一种。换言之，在当前例子中，第一多个增大的子载波间隔、第二多个减小的子载波间隔、第三增大的子载波间隔以及第四减小的子载波间隔可以是1.25kHz子载波间隔的整数倍或分数倍中的每一种。
在另一实施例中，当基于1.25kHz的子载波间隔来定义SG时(例如SG304)，另一种所公开的前导码格式(将结合图8B来讨论)基于如图8A所示的相应预定义SG地图800来决定。在图8A示出的实施例中，SG地图800包括240个SG，其中的每个SG均可用SG 304来实现。更具体地，在一些实施例中，SG地图800包括在频域中彼此相隔12个连续子载波间隔的两个部分800-1和800-2，并且部分800-1和800-2中的每一个分别在时域中延伸跨越具有对应持续时间(24ms)的10个SG，而在频域中跨越12个SG，即12个子载波间隔(60kHz)。在时域中，每个SG与一个相应的SG索引(例如，SG索引1、2、3、4、5、6、7、8、9或10)相关联；并且在频域中，每个SG与一个相应的子载波索引(例如，子载波索引0、1、2、3、4、5、6、8、8、9、10、11、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34或35)相关联。由于部分800-1和800-2之间的12个连续的子载波间隔，值得注意的是，子载波索引在11和24之间是不连续的。
根据一些实施例，SG地图800被分为四个子分组801、803、805和807，如图8A所示，分别以点状图案、斜条纹图案、垂直条纹图案和水平条纹图案填充。在一些实施例中，在SG地图800中，共享一个共同SG索引(即，沿着SG地图800的同一列)的SG中的第一个四分之一属于子分组801，第二个四分之一属于子分组803，第三个四分之一属于子分组805，以及第四个四分之一属于子分组807。此外，沿着SG地图800的其中一列，属于子分组801的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH(物理随机接入信道)索引相关联；属于子分组803的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH索引相关联；属于子分组805的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH索引相关联；以及属于子分组807的每个SG与从0、1、2、3、4和5中选择的一个相应的PRACH索引相关联。在一些实施例中，依据每个子分组内的SG索引/子载波索引的PRACH索引的相应分布是预定义的，下面对其提供描述。
例如，沿着具有SG索引1的一列，子分组801内具有子载波索引0、1、2、3、4和5的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；子分组803内具有子载波索引6、7、8、9、10和11的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；子分组805内具有子载波索引24、25、26、27、28和29的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联；子分组807内具有子载波索引30、31、32、33、34和35的SG分别与相应的PRACH索引0、1、2、3、4和5相关联。类似地，如图8A所示，沿着SG地图800的其他每一列，属于每个子分组的SG各自依据子载波索引与对应PRACH索引相关联。由此，出于简洁目的，在此不重复讨论沿各列具有SG索引2-10的SG的PRACH索引。
上面讨论的SG地图800的PRACH索引分布根据第五频率/时间跳频规则来预定义，UE(例如图1中的104)可以使用该规则向BS(例如图1中的102)发送前导码以发起随机接入程序。根据本公开的一些实施例，第五频率/时间跳频规则指示，使用至少10个SG来发送前导码(即前导码包括至少10个SG)，每个SG从相应的SG索引中选择。此外，第五频率/时间跳频规则指示，选择子分组801、803、805和807中的一个，并且随后，可以从SG地图800的第一列(即，具有SG索引1的一列)中在所选择的子分组内随机选取第一个SG。接下来，该至少10个SG中的后续的(例如其余的)SG各自从相应的列(即具有SG索引2、3、4、5、6、7、8、9和10的列)中在选择的子分组内选取，其中所有10个SG共享一个相同的PRACH索引。在一个替代性实施例中，第五频率/时间跳频规则包括：从第一列中随机选择一个SG作为该至少10个SG中的第一个SG；基于该从第一列中随机选择的第一个SG的相应子载波索引，确定哪一子分组以及哪一PARCH索引将被用于该至少10个SG中的其余9个SG。照这样，当应用第五频率/时间跳频规则时，前导码遵循一种对应的前导码格式。
在一个实施例中，当应用第五频率/时间跳频规则并使用多于10个SG例如20个SG发送前导码时，可以随机选择第一组10个SG中的第一个SG和第二组10个SG中的第一个SG的相应子载波索引。
图8B提供了当应用第五频率/时间跳频规则时包括至少10个SG的前导码能够使用的一个示例性前导码格式820。如上所述，选择子分组801、803、805和808中的一个子分组。在图8B中，例如选择了子分组801。接下来，在子分组801内选取具有一子载波索引例如子载波索引“k”的第一个SG，其中k随机选取，而其余的SG(第二、第三、第四、第五、第六、第七、第九和第十个SG)如下述方式来选取。第二个SG选取为从第一个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“k”到“k+1”；第三个SG选取为从第二个SG“向上”跳频6个子载波索引，例如从“k+1”到“k+7”；第四个SG选取为从第三个SG“向下”跳频1个子载波索引，例如从“k+7”到“k+6”；第五个SG选取为从第四个SG“向上”跳频24个子载波索引，例如从“k+6”到“k+30”；第六个SG选取为从第五个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“k+30”到“k+31”；第七个SG选取为从第六个SG“向下”跳频6个子载波索引，例如从“k+31”到“k+25”；第八个SG选取为从第七个SG“向下”跳频1个子载波索引，例如从“k+25”到“k+24”；第九个SG选取为从第八个SG“向下”跳频24个子载波索引，例如从“k+24”到“k”；以及第十个SG选取为从第九个SG“向上”跳频1个子载波索引，例如从“k”到“k+1”。
值得注意的是，在这样一种实施例中，在前导码格式820中呈现了各自跨越1个子载波索引的至少三个向上频率跳频和至少两个向下频率跳频，分别各自跨越6个和24个子载波索引的至少两个向上频率跳频，以及分别各自跨越6个和24个子载波索引的至少两个向下频率跳频。因此，使用前导码格式820的前导码可以遵循如下跳频模式，其包括：第一跳频路径，其与第一多个增大的子载波间隔(例如从k+1到k+7)相关联；第二跳频路径，其与第二多个增大的子载波间隔(例如从k+6到k+30)相关联；第三跳频路径，其与第三多个减小的子载波间隔(例如从k+31到k+25)相关联；第四跳频路径，其与第四多个减小的子载波间隔(例如从k+24到k)相关联；第五跳频路径，其与1个增大的子载波间隔(例如在格式820中从k到k+1)相关联；第六跳频路径，其与1个减小的子载波间隔(例如在格式820中从k+7到k+6)相关联；第七跳频路径，其与1个增大的子载波间隔(例如在格式820中从k+30到k+31)相关联；第八跳频路径，其与1个减小的子载波间隔(例如在格式820中从k+25到k+24)相关联；以及第九跳频路径，其与1个增大的子载波间隔(例如在格式820中从k到k+1)相关联。
此外，在一些实施例中，第一和第三跳频路径的相应频率间隙(或者典型地称为跳频距离)可以彼此相等，并且第二和第四跳频路径的相应频率间隙可以彼此相等。在一些替代性实施例中，第一、第二、第三和第四跳频路径的这种频率间隙可以是相应子载波间隔(例如1.25kHz)的整数倍或分数倍中的每一种。换言之，在当前例子中，第一多个增大的子载波间隔、第二多个增大的子载波间隔、第三减小的子载波间隔以及第四减小的子载波间隔可以是1.25kHz子载波间隔的整数倍或分数倍中的每一种。
尽管在上述讨论中，前导码格式(例如，420、440、520、540、620、720和820)旨在被用于发射PRACH(物理随机接入信道)信号，但值得注意的是，每种上述讨论的前导码格式都可以被用于发射上行链路信号(即，从UE 104发射到BS 102的信号)，而仍保持于本发明的范围之内。例如，每种上述讨论的前导码格式都可以被用于发射定位参考信号、调度请求参考信号等。
如上所述，每种前导码格式均包括多个SG(符号分组)，并且每个SG均包括多个CP和符号。在一些替代性实施例中，为了进一步减轻邻近小区(例如，邻近小区)之间的干扰，本公开提供了图9中方法900的各种实施例，以允许每个符号携带相应序列的数字/值，其中这样的序列可以是多个预定义和/或预生成的随机序列中的一种。此外，这样的序列的长度可以基于相应的“符号分组集合”的长度来确定，下面将对此进行更详细的讨论。
根据本公开的一些实施例，方法900开始于操作902，其中提供一个前导码格式。接下来，方法900进行到操作904，其中将前导码格式的相应SG分组为一个或多个SG集合。方法900进行到操作906，其中生成多个序列。在一些实施例中，该多个序列中的每个序列的序列长度可以基于在操作904中提供的SG集合中包括的SG的数量来确定。方法900进行到操作906，其中选择该多个序列中的一个序列用于该一个或多个SG集合中的一个SG集合。方法900进行到操作908，其中给SG集合中相应不同SG内的一个或多个符号赋予所选择序列中含有的相应不同值。下面提供各种例子来说明当使用方法900时，如何给每个符号赋予相应的值。
在一个例子中，提供了图4B的前导码格式420，其包括至少8个SG。接下来，将该至少8个SG分组为4个SG集合。在一个实施例中，将两个相邻的SG分组为一个相应的SG集合。例如，将第一个和第二个SG分组为第一个SG集合(第一SG集合)；将第三个和第四个SG分组为第二个SG集合(第二SG集合)；将第五个和第六个SG分组为第三个SG集合(第三SG集合)，以及将第七个和第八个SG分组为第四个SG集合(第四SG集合)。接下来，生成多个序列，其中每个序列的序列长度与每个SG集合中SG的数量一致，在上例中该数量为2。例如，多个序列可以包括：{1,1}、{1,-1}、{1,j}、和{1,-j}，其中每个序列的序列长度为2，并且因此包含2个相应的序列值。接下来，选择该多个序列中的一个序列用于SG集合中的一个SG集合。例如，选择序列{1,-1}用于第一SG集合。照这样，第一SG集合中的第一个SG的符号各自被赋予该序列值的一个，例如“1”，并且第一SG集合中的第二个SG的符号各自被赋予该序列值的另一个，例如“-1”。类似地，其余SG集合中的每一个SG集合均使用四个序列中的任一个序列，其可以与第一SG集合使用的那个序列等同或者不同。例如，第二、第三或第四SG集合可以使用{1,-1}，其与第一SG集合所用的那个序列等同；或者使用{1,1}、{1,j}、和{1,-j}中的一个，其与第二SG集合所用的那个序列不同。
在另一个例子中，提供了图6B的前导码格式620，其包括至少7个SG。接下来，将该至少7个SG分组为7个SG集合，每个集合有一个SG。接下来，生成多个序列，其中每个序列的序列长度与每个SG集合中SG的数量一致，在上例中该数量为1。例如，多个序列可以包括：{1}、{-1}、{j}、和{-j}，其中每个序列的序列长度为1，并且因此包含1个相应的序列值。接下来，选择该多个序列中的一个序列用于SG集合中的一个SG集合。例如，选择序列{1}用于第一SG集合(即，本例中第一个SG)。照这样，第一SG集合的符号各自被赋予该序列的序列值，“1”。类似地，其余SG集合中的每一个SG集合均使用四个序列中的任一个序列，其可以与第一SG集合使用的那个序列等同或者不同。
在又一个例子中，提供了前导码格式620，其包括至少7个SG的图6B。接下来，将该至少7个SG分组为1个SG集合。接下来，生成多个序列，其中每个序列的序列长度与每个SG集合中SG的数量一致，在上例中该数量为7。本公开提供了生成多个序列的方法的实施例，该多个序列中的每个序列的序列长度为7。特别地，可以使用下述公式W来生成该多个序列：
W＝ejΔan，
其中
Figure BDA0003242338810000281
NSG＝7，α∈[0，NSG-1]，并且n∈[0，NSG-1]。
在上述公式中，“n”代表序列内第n+1个序列值，“α”代表该多个序列中的第“α”个序列。本公开提供了生成多个序列的另一种方法的实施例，该多个序列中的每个序列的序列长度为8。特别地，可以使用下述公式W来生成该多个序列：
W＝ejΔan，
其中
Figure BDA0003242338810000282
NSG＝8，α∈[0，NSG-1]，并且n∈[0，NSG-1]。
在上述公式中，“n”代表序列内第n+1个序列值，“α”代表该多个序列中的第“α”个序列。照这样，对于序列长度为8的每个序列，从8个序列值中选择7个序列值分别用于7个SG集合。在一些实施例中，这7个序列值可以是8个序列值中的前7个序列值、8个序列值中的后7个序列值，或者从8个序列值中随机选择的。
在又一个例子中，提供了图4B的前导码格式420，其包括至少8个SG。本公开提供了生成多个序列的方法的实施例，该多个序列中的每个序列的序列长度为4。特别地，可以使用下述公式W来生成该多个序列：
W＝ejΔan，
其中
Figure BDA0003242338810000291
NSG＝4，α∈[0，NSG-1]，并且n∈[0，NSG-1]。
在上述公式中，“n”代表序列内第n+1个序列值，“α”代表该多个序列中的第“α”个序列。例如，使用上述公式，序列长度为4的多个序列包括：{1，1，1，1}，{1，j，-1，-j}，{1，-1，1，-1}，和{1，-j，-1，j}。与上述方法类似地，将该至少8个SG分组为多个SG集合，其中的每个SG集合有4个相邻的SG。并且包含4个SG的每个SG集合使用具有4个相应不同序列值(因为序列长度为4)的该多个序列中的一个序列给4个SG的相应符号赋予4个相应不同的序列值。
尽管已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解它们是仅作为例子而非作为限制来提供的。同样，各种视图可以描绘示例体系结构或配置，其提供用来使得本领域普通技术人员能够理解本发明的示例性特征和功能。然而本领域普通技术人员将理解，本发明不限于所示出的示例体系结构或配置，而是可以使用各种替代性的体系结构和配置来实现。此外，本领域普通技术人员将理解，一个实施例中的一个或多个特征可以与本文描述的另一个实施例的一个或多个特征相结合。由此，本发明的广度和范围不应当被任何上述示例性实施例所限制。
还应当理解，本文使用诸如“第一”、“第二”等指代词来引用元素通常并不对这些元素的数量或顺序进行限制。相反，这些指代词在本文是作为一种在两个或多个元素或元素的实例之间进行区分的方便的手段来使用。由此，引用第一和第二元素并不意味着仅采用两个元素，或者第一个元素必须以某种方式在第二个元素之前。
此外，本领域普通技术人员将理解，信息和信号可以使用各种不同技术和技艺中的任何一种来代表。例如，上面的描述中可以引用的数据、指令、命令、信息、信号、位和符号可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者它们的组合来代表。
本领域普通技术人员还将理解到，结合本文公开的各个方面所描述的各种示例性逻辑块、模块、处理器、装置、电路、方法和功能中的任一种均可利用电子硬件(例如数字实现、模拟实现或二者的组合)、固件、包含指令的各种形式的程序或设计代码(其在本文中为了方便被称为“软件”、或“软件模块”)，或者这些技术的任意组合来实现。为了清楚地例示硬件、固件和软件的这种可互换性，已经在上文中大体依据其功能描述了各种示例性部件、块、模块、电路和步骤。这种功能被实现为硬件、固件还是软件，抑或这些技术的组合，依赖于特定应用和施加于整体系统的设计约束。本领域普通技术人员可以为了各自特定应用以各种方式实现所述功能，而这种实现决策不引起对本公开的范围的偏离。
此外，本领域普通技术人员将理解，本文描述的各种示例性逻辑块、模块、设备、部件和电路可以实现于集成电路(IC)之内或由其来执行，该IC可以包括通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIc)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件，或它们的任意组合。逻辑块、模块和电路可以进一步包括与网络内或设备内的各种部件进行通信的天线和/或收发机。通用处理器可以是微处理器，但是可替代地，处理器可以是任何传统处理器、控制器或状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP内核的一个或多个微处理器，或者任意其他适于执行本文描述功能的配置。
如果以软件形式实现，功能可以作为一个或多个指令或代码被存储于计算机可读介质上。由此，本文公开的方法或算法的步骤可以实现为存储于计算机可读介质上的软件。计算机可读介质包括计算机存储介质以及包含可使其能够将计算机程序或代码从一个位置传送到另一个位置的任何介质的通信介质。存储介质可以是能够由计算机存取的任意可用介质。作为例子，且非限制性地，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备，或者能够被用于存储以指令或数据结构形式的、并能够由计算机存取的期望程序代码的任意其他介质。
在本文档中，本文所用的术语“模块”意指用于执行本文描述相关联功能的软件、固件、硬件以及这些元素的任意组合。此外，为了讨论的目的，各种模块被描述为分立模块，然而，本领域普通技术人员很明白，两个或更多个模块可以被组合以形成执行根据本发明实施例的相关联功能的单独模块。
此外，本发明的实施例中可以采用存储器或其他存储装置、以及通信部件。将能够理解，为了清楚的目的，以上描述已经参考不同功能单元和处理器描述了本发明的实施例。然而，将能够理解，在不偏离本发明的情况下，可以使用不同功能单元、处理逻辑元件或域之间任意适合的功能分布。例如，所示由单独处理逻辑元件或控制器所执行的功能可以由同一个处理逻辑单元或控制器来执行。因此，对专用功能单元的引用仅是对适合用于提供所描述功能的手段的引用，而不是指示严格的逻辑或物理结构或组织。
对本发明所描述的实现的各种修改对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，并且本文定义的通用原理可以适用于其他实现，而不偏离本公开的范围。因此，本公开将并不限于本文所展示的实现，而应被给予与权利要求所阐明的新颖特征和原理一致的最广范围。

Claims (10)

1.一种发射信号的方法，包括：
接收资源分配消息，所述资源分配消息指示分配给信号的多个资源分组；以及
使用所述多个资源分组的一部分发射所述信号，
其中，在频域中，所述多个资源分组的一部分呈现跳频模式，所述跳频模式包括至少：第一跳频路径，其与第一多个增大的频率间隔相关联；以及第二跳频路径，其与第二多个减小的频率间隔相关联；
其中，所述多个资源分组中的每一个资源分组包括一个或多个符号，
其中，第一多个预定义的增大的频率间隔的第一数量等于第二多个预定义的减小的频率间隔的第二数量，
其中，所述第二多个预定义的减小的频率间隔紧跟在所述第一多个预定义的增大的频率间隔之后。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号包括以下中的一个：物理随机接入信道信号、定位参考信号、以及调度请求参考信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述一个或多个符号中的每一个符号包含从多个预定义序列中的一个选择的序列值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述多个预定义序列中的每一个序列的序列长度等于对应资源分组集合中资源分组的数量。
5.一种发射信号的方法，包括：
发射资源分配消息，所述资源分配消息指示分配给信号的多个资源分组，
其中，在频域中，所述多个资源分组的至少一部分呈现跳频模式，所述跳频模式包括至少：第一跳频路径，其与第一多个增大的频率间隔相关联；以及第二跳频路径，其与第二多个减小的频率间隔相关联；
其中，所述多个资源分组中的每一个资源分组包括一个或多个符号，
其中，第一多个预定义的增大的频率间隔的第一数量等于第二多个预定义的减小的频率间隔的第二数量，
其中，所述第二多个预定义的减小的频率间隔紧跟在所述第一多个预定义的增大的频率间隔之后。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述信号包括以下中的一个：物理随机接入信道信号、定位参考信号、以及调度请求参考信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述一个或多个符号中的每一个符号包含从多个预定义序列中的一个选择的序列值。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述多个预定义序列中的每一个序列的序列长度等于对应资源分组集合中资源分组的数量。
9.一种通信节点，包括：
接收机，配置为接收资源分配消息，所述资源分配消息指示分配给信号的多个资源分组；以及
发射机，配置为使用所述多个资源分组的一部分发射所述信号，
其中，在频域中，所述多个资源分组的一部分呈现跳频模式，所述跳频模式包括至少：第一跳频路径，其与第一多个增大的频率间隔相关联；以及第二跳频路径，其与第二多个减小的频率间隔相关联；
其中，所述多个资源分组中的每一个资源分组包括一个或多个符号，
其中，第一多个预定义的增大的频率间隔的第一数量等于第二多个预定义的减小的频率间隔的第二数量，
其中，所述第二多个预定义的减小的频率间隔紧跟在所述第一多个预定义的增大的频率间隔之后。
10.一种通信节点，包括：
发射机，配置为发射资源分配消息，所述资源分配消息指示分配给信号的多个资源分组，
其中，在频域中，所述多个资源分组的一部分呈现跳频模式，所述跳频模式包括至少：第一跳频路径，其与第一多个增大的频率间隔相关联，以及第二跳频路径，其与第二多个减小的频率间隔相关联；
其中，所述多个资源分组中的每一个资源分组包括一个或多个符号，
其中，第一多个预定义的增大的频率间隔的第一数量等于第二多个预定义的减小的频率间隔的第二数量，
其中，所述第二多个预定义的减小的频率间隔紧跟在所述第一多个预定义的增大的频率间隔之后。
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