Synchronization signal and PBCH design in ntn

Abstract

This disclosure describes procedures for UE and network on initial access, to ensure the normal operation of system and to obtain high energy efficiency and obtain high access reliability. Consider power efficiency, wide and narrow beams are considered in NTN systems to achieve more efficient DL / UL transmission scheduling. However, there may be EIRP split issue for beam differentiation. For example, 50%EIRP are allocated for wide beam and 50%EIPR are allocated for narrow beam, then there may be -3db loss compared with no EIRP split. In view of mentioned issue, novel schemes for Synchronization signal and PBCH design in NTN are mentioned in this patent.

Description

SYNCHRONIZATION SIGNAL AND PBCH DESIGN IN NTNFIELD

[0001] This disclosure relates generally to wireless communications, and, more particularly, to methods and apparatus about Synchronization signal and PBCH design in NTN.BACKGROUND

[0002] In scenarios with mobile transfer or network, such as the NTN, in order to ensure normal system operation, UE may need to access successfully to the network, methods for Synchronization signal and PBCH design in NTN are needed.SUMMARY

[0003] Consider power efficiency, wide and narrow beams are considered in NTN systems to achieve more efficient DL / UL transmission scheduling. In NTN (Non-Terrestrial Network) system, there may be thousands of narrow beams in NTN for certain coverage and consisting of hundreds of wide beams. However, there may be EIRP split issue for beam differentiation. For example, 50%EIRP are allocated for wide beam and 50%EIPR are allocated for narrow beam, then there may be -3db loss compared with no EIRP split. For above issues, to obtain high energy efficiency and obtain high access reliability, the invention designs methods for Synchronization signal and PBCH pattern in NTN, so that ensure normal system operation. The concepts and methods can also apply to NR (new radio access technology, or 5G technology) , 6G or other radio access technology.

[0004] In an aspect of the disclosure, a method, a computer-readable medium, and an apparatus are provided. The apparatus may be a UE. The UE receives SSB. The UE decodes MIB and SIB.

[0005] To the accomplishment of the foregoing and related ends, the one or more aspects comprise the features hereinafter fully described and particularly pointed out in the claims. The following description and the annexed drawings set forth in detail certain illustrative features of the one or more aspects. These features are indicative, however, of but a few of the various ways in which the principles of various aspects may be employed, and this description is intended to include all such aspects and their equivalents.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0006] Figure 1 is a diagram illustrating an example of the two options of PSS repetition.

[0007] Figure 2 is a diagram illustrating examples of options in Alternative 1.

[0008] Figure 3 is a diagram illustrating examples of options in Alternative 2.

[0009] Figure 4 is a diagram illustrating examples of options in Alternative 3.DETAILED DESCRIPTION

[0010] The detailed description set forth below in connection with the appended drawings is intended as a description of various configurations and is not intended to represent the only configurations in which the concepts described herein may be practiced. The detailed description includes specific details for the purpose of providing a thorough understanding of various concepts. However, it will be apparent to those skilled in the art that these concepts may be practiced without these specific details. In some instances, well known structures and components are shown in block diagram form in order to avoid obscuring such concepts.

[0011] Several aspects of telecommunication systems will now be presented with reference to various apparatus and methods. These apparatus and methods will be described in the following detailed description and illustrated in the accompanying drawings by various blocks, components, circuits, processes, algorithms, etc. (collectively referred to as “elements” ) . These elements may be implemented using electronic hardware, computer software, or any combination thereof. Whether such elements are implemented as hardware or software depends upon the particular application and design constraints imposed on the overall system.

[0012] In scenarios with mobile transfer or network, such as NTN system, initial access is essential. At present, there may be thousands of narrow beams in NTN for certain coverage and consisting of hundreds of wide beams. However, current SSB design for initial access doesn’t consider the following issues with multi beams: SSB repetition when DL power is limited for wide beams or legislation, Lmax is extended with more beams, New SSB pattern for initial access and connected mode in NTN. To obtain high energy efficiency and obtain high access reliability, the detailed methods for SSB in initial access procedures considering above issues need to be designed.

[0013] NTN refers to a network that uses radio frequency and information processing resources carried on high, medium and low orbit satellites or other high-altitude communication platforms to provide communication services for UEs. According to the load capacity on the satellite, there are two typical scenarios: transparent payload and regenerative payload. The transparent payload mode means that the satellite will not process the signal and waveform in the communication service, but only forward the data as an RF amplifier. Regenerative payload mode refers to the satellite, besides RF amplification, also has the processing capabilities of modulation / demodulation, coding / decoding, switching, routing and so on.

[0014] This invention is motivated by, but not limited to, an NTN scenario. In such a scenario, there may be EIRP split issue for beam differentiation and novel schemes for Synchronization signal and PBCH design in NTN are designed.

[0015] PSS repetition are needed when DL power is limited for wide beams or legislation. Two options can be considered for PSS repetition:

[0016] Option 1:

[0017] ·PSS sequences are repeated in sequential symbols

[0018] ·Pros: quick cell search for N_ID (2) , low cell search complexity and low buffer size for PSS detection window, small timing drift in PSS detection window, frequency estimation

[0019] ·Cons: incompatible with existing standards if repetition number>2

[0020] Option 2:

[0021] ·PSS sequences are repeated with offset

[0022] ·Pros: easy to be compatible with existing standards

[0023] ·Cons: long cell search for N_ID (2) delay, high cell search complexity and high buffer size for PSS detection window, large timing drift in PSS detection window

[0024] More specifically, we propose to consider the following alternatives:

[0025] Alternative#1: 2 PSS repetition

[0026] Option 1: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 4 symbols, 2 subsequential PSS repetition and 2 PBCH, where PSS are occupied in the first and second symbols, the two PBCH occupied in the third and fourth symbols can be repeated PBCH or one PBCH occupy two symbols. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0027] Option 2: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 4 symbols, 2 subsequential PSS repetition and 1 PBCH and 1 SSS, where PSS are occupied in the first and second symbols, PBCH is occupied in the third symbol, SSS is occupied in the fourth symbol. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0028] Option 3: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 4 symbols, 2 subsequential PSS repetition and 1 PBCH and 1 SSS, where PSS are occupied in the first and second symbols, SSS is occupied in the third symbol, PBCH is occupied in the fourth symbol. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0029] Option 4: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 4 symbols, where PSS are occupied in the first and third symbols, 2 PSS repetition and 2 PBCH, where the two PBCH occupied in the second and fourth symbols can be repeated PBCH or one PBCH occupy two symbols. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0030] Option 5: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 4 symbols, where PSS are occupied in the first and fourth symbols, 2 PSS repetition and 2 PBCH, where the two PBCH occupied in the second and third symbols can be repeated PBCH or one PBCH occupy two symbols. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0031] Note 1: Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams. The candidate

[0032] SS / PBCH blocks in one periodicity are indexed in an ascending order in time from 0 to is a maximum number of SS / PBCH block indexes in a cell, and the maximum number of transmitted SS / PBCH blocks within one periodicity is Lmax.

[0033] Note 2: Lmax can be 1, 2, 4, 8, 16, 64, 128, 256. The maximum number of candidate SSBs (Lmax) within an SS burst set (in one periodicity) depends upon the carrier frequency / band and subcarrier spacing and NTN / TN differentiation.

[0034] Note 3: The SSB periodicity can be predefined value for initial access, e.g. 10ms or 20ms.

[0035] Note 3: SSB pattern can be predefined for initial access based on at least one of the following: subcarrier spacing of SSB, carrier frequency, NTN / TN differentiation as illustrated in table 1 as one example. SSB pattern can be configured or updated by MAC CE / RRC / SIB / MIB. Quick differentiation between TN and NTN system with different Synchronization signal and PBCH design during initial access. For example, specific PSS repetition pattern design for NTN system, UE can distinguish NTN system by PSS detection. If UE detects the specific PSS repetition pattern, e.g. 4 sequential PSS in time domain, UE can identify NTN system immediately before NTN specific SIB or SIB1, where different pattern can be utilized for different SCS, carrier frequency.

[0036] Table 1

[0037] Alternative#2: 4 PSS repetition

[0038] Option 1: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 6 or 8 symbols, 4 subsequential PSS repetition and 2 or 4 subsequential PBCH, where PSS are occupied in the first, second, third, fourth symbols, PBCH occupied in the following symbols can be repeated PBCH or one PBCH occupy four symbols or one PBCH occupied two symbols with repetition number 2. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0039] Option 2: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 6 symbols, 4 subsequential PSS repetition and 1 PBCH and 1 SSS, where PSS are occupied in the first, second, third, fourth symbols, PBCH is occupied in the fifth symbol, SSS is occupied in the sixth symbol. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0040] Option 3: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 6 symbols, 4 subsequential PSS repetition and 1 PBCH and 1 SSS, where PSS are occupied in the first, second, third, fourth symbols, SSS is occupied in the fifth  symbol, PBCH is occupied in the sixth symbol. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0041] Option 4: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 8 symbols, 4 subsequential PSS repetition and 2 PBCH and 2 SSS, where PSS are occupied in the first, second, third, fourth symbols, SSS is occupied in the fifth and sixth symbol can be repeated SSS, PBCH is occupied in the seventh and eighth symbol can be repeated PBCH. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0042] Option 5: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 8 symbols, 4 subsequential PSS repetition and 2 PBCH and 2 SSS, where PSS are occupied in the first, second, third, fourth symbols, PBCH is occupied in the fifth and sixth symbol can be repeated PBCH, SSS is occupied in the seventh and eighth symbol can be repeated SSS. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0043] Option 6: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 6 or 8 symbols, 4 subsequential PSS repetition and 2 or 4 PBCH, where PSS are occupied in the first, second, fifth and sixth symbols, PBCH occupied in the other symbols can be repeated PBCH or one PBCH occupy four symbols or one PBCH occupied two symbols with repetition number 2. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0044] Option 7: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 8 symbols, 4 subsequential PSS repetition and 4 PBCH, where PSS are occupied in the first, second, seventh and eighth symbols, PBCH occupied in the other symbols can be repeated PBCH or one PBCH occupy four symbols or one PBCH occupied two symbols with repetition number 2. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0045] Option 8: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 8 symbols, 4 PSS repetition and 2 PBCH and 2 SSS, where PSS are occupied in the first, second, fifth and sixth symbols, where the two SSS are occupied in the seventh and eighth symbols can be repeated SSS, where the two PBCH occupied in the third and fourth symbols can be repeated PBCH or one PBCH occupy two symbols. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0046] Option 9: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 8 symbols, 4 PSS repetition and 2 PBCH and 2 SSS, where PSS are occupied in the first, second, fifth and sixth symbols, where the two SSS are occupied in the third and fourth symbols can be repeated SSS, where the two PBCH occupied in the seventh and eighth symbols can be repeated PBCH or one PBCH occupy two symbols. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0047] Option 10: One SS / PBCH blocks (SSB) unit consists of 8 symbols or two SSBs with one of the options in Alternative 1 with offset. Utilize one of the options in Alternative 1 and an offset to consist of 4 PSS repetitions in one slot (14 symbols) . The offset indicates the symbol offset between two SSBs (one of the options in Alternative 1 ) in one slot (14 symbols) . For example, if the offset is two and option 1 in Alternative 1 is utilized, then 4 PSS repetitions are occupied in the first, second, seventh and eighth symbols, 4 PBCH are occupied in the third, fourth, ninth and tenth symbols. The offset can be predefined, e.g., 2 or 3 or 4 or 5 or 6 and can be updated by RRC / SIB / MAC CE. Different SSB unit utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0048] Note 1: Different SSB or SSB unit utilize different SSB index to indicate different wide beams. The candidate SS / PBCH blocks or SSB unit in one periodicity are indexed in an ascending order in time from 0 to is a maximum number of SS / PBCH block or SSB unit indexes in a cell, and the maximum number of transmitted SS / PBCH blocks or SSB units within one periodicity is Lmax.

[0049] Note 2: Lmax can be 1, 2, 4, 8, 16, 64, 128, 256. The maximum number of candidate SSBs or SSB units (Lmax) within an SS burst set (in one periodicity) depends upon the carrier frequency / band and subcarrier spacing and NTN / TN differentiation.

[0050] Note 3: The SSB periodicity or SSB unit periodicity can be predefined value for initial access, e.g., 10ms or 20ms.

[0051] Note 3: SSB or SSB unit pattern can be predefined for initial access based on at least one of the following: subcarrier spacing of SSB or SSB unit , carrier frequency, NTN / TN differentiation as illustrated in table 2 as one example. SSB or SSB unit pattern can be configured or updated by MAC CE / RRC / SIB / MIB. Quick differentiation between TN and NTN system with different Synchronization signal and PBCH design during initial access. For example, specific PSS repetition pattern design for NTN system, UE can distinguish NTN system by PSS detection. If UE detects the specific PSS repetition pattern, e.g. 4 sequential PSS in time domain, UE can identify NTN system immediately before NTN specific SIB or SIB1, where different pattern can be utilized for different SCS, carrier frequency.

[0052] Table 2

[0053] Alternative#3: 8 PSS repetition

[0054] Option 1: One SS / PBCH blocks (SSB) consist of 10 or 12 symbols, 8 subsequential PSS repetition and 2 or 4 subsequential PBCH, where PSS are occupied in the first eight symbols, PBCH occupied in the following symbols can be repeated PBCH or one PBCH occupy four symbols or one PBCH occupied two symbols with repetition number 2. Different SSB utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0055] Option 2: One SS / PBCH blocks (SSB) unit consists of 16 symbols and offset1, where 8 subsequential PSS repetition are occupied in the first eight symbols, there are offset1 vacant symbols and then 8 subsequential PBCH symbols. The offset1 indicates the symbol offset between PSS and PBCH in one SSB unit. For example, if the offset is four, then 8 PSS repetitions are occupied in the first eighth symbols, 8 PBCH are occupied in the last 8 symbols. The offset can be predefined, e.g. 2 or 3 or 4 or 5 or 6 and can be updated by RRC / SIB / MAC CE. Different SSB unit utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0056] Option 3: One SS / PBCH blocks (SSB) unit consists of two SSBs with one of the options in Alternative 2 and offset 2. Utilize one of the options in Alternative 2 and an offset2 to consist of 8 PSS repetitions SSB unit. The offset2 indicates the symbol offset between two SSBs (one of the options in Alternative 2 ) in one SSB unit. For example, if the offset is four and option 1 in Alternative 2 is utilized, then 8 PSS repetitions are occupied in the first, second, third, fourth, thirteen, fourteen, fifteen, sixteen symbols, 8

[0057] PBCH are occupied in the fifth, sixth, 7th, 8th, 17th, 18th, 19th, 20th symbols. The offset can be predefined, e.g. 2 or 3 or 4 or 5 or 6 and can be updated by RRC / SIB / MAC CE. Different SSB unit utilize different SSB index to indicate different wide beams.

[0058] Note 1: Different SSB or SSB unit utilize different SSB index to indicate different wide beams. The candidate SS / PBCH blocks or SSB unit in one periodicity are indexed in an ascending order in time from 0 to is a maximum number of SS / PBCH block or SSB unit indexes in a cell, and the maximum number of transmitted SS / PBCH blocks or SSB units within one periodicity is Lmax.

[0059] Note 2: Lmax can be 1, 2, 4, 8, 16, 64, 128, 256. The maximum number of candidate SSBs or SSB units (Lmax) within an SS burst set (in one periodicity) depends upon the carrier frequency / band and subcarrier spacing and NTN / TN differentiation.

[0060] Note 3: The SSB periodicity or SSB unit periodicity can be predefined value for initial access, e.g. 10ms or 20ms.

[0061] Note 3: SSB or SSB unit pattern can be predefined for initial access based on at least one of the following: subcarrier spacing of SSB or SSB unit , carrier frequency, NTN / TN differentiation as illustrated in table 3 as one example. SSB or SSB unit pattern can be configured or updated by MAC CE / RRC / SIB / MIB. Quick differentiation between TN and NTN system with different Synchronization signal and PBCH design during initial access. For example, specific PSS repetition pattern design for NTN system, UE can distinguish NTN system by PSS detection. If UE detects the specific PSS repetition pattern, e.g. 4  sequential PSS in time domain, UE can identify NTN system immediately before NTN specific SIB or SIB1, where different pattern can be utilized for different SCS, carrier frequency.

[0062] Table 3

[0063] The previous description is provided to enable any person skilled in the art to practice the various aspects described herein. Various modifications to these aspects will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other aspects. Thus, the claims are not intended to be limited to the aspects shown herein, but is to be accorded the full scope consistent with the language claims, wherein reference to an element in the singular is not intended to mean “one and only one” unless specifically so stated, but rather “one or more. ” The word “exemplary” is used herein to mean “serving as an example, instance, or illustration. ” Any aspect described herein as “exemplary” is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other aspects. Unless specifically stated otherwise, the term “some” refers to one or more. Combinations such as “at least one of A, B, or C, ” “one or more of A, B, or C, ” “at least one of A, B, and C, ” “one or more of A, B, and C, ” and “A, B, C, or any combination thereof” include any combination of A, B, and / or C, and may include multiples of A, multiples of B, or multiples of C. Specifically, combinations such as “at least one of A, B, or C, ” “one or more of A, B, or C, ” “at least one of A, B, and C, ” “one or more of A, B, and C, ” and “A, B, C, or any combination thereof” may be A only, B only, C only, A and B, A and C, B and C, or A and B and C, where any such combinations may contain one or more member or members of A, B, or C. All structural and functional equivalents to the elements of the various aspects described throughout this  disclosure that are known or later come to be known to those of ordinary skill in the art are expressly incorporated herein by reference and are intended to be encompassed by the claims. Moreover, nothing disclosed herein is intended to be dedicated to the public regardless of whether such disclosure is explicitly recited in the claims. The words “module, ” “mechanism, ” “element, ” “device, ” and the like may not be a substitute for the word “means. ” As such, no claim element is to be construed as a means plus function unless the element is expressly recited using the phrase “means for. ”

[0064] Various functions in accordance with one or more embodiments or examples described herein can be performed by an exemplary apparatus. For example, the apparatus can be used to implement functions of UEs or BSs in various embodiments and examples described herein. The apparatus can include a general purpose processor or specially designed circuits to implement various functions, components, or processes described herein in various embodiments. The apparatus can include a processing circuitry, a memory, and a radio frequency (RF) module. In various examples, the processing circuitry can include circuitry configured to perform the functions and processes described herein in combination with software or without software. In some other examples, the processing circuitry can be a central processing unit (CPU) configured to execute program instructions to perform various functions and processes described herein. Accordingly, the memory can be configured to store program instructions. The processing circuitry, when executing the program instructions, can perform the functions and processes. The memory can further store other programs or data, such as operating systems, application programs, and the like.

[0065] While aspects of the present disclosure have been described in conjunction with the specific embodiments thereof that are proposed as examples, alternatives, modifications, and variations to the examples may be made. Accordingly, embodiments as set forth herein are intended to be illustrative and not limiting. There are changes that may be made without departing from the scope of the claims set forth below.

Claims

1.A method comprising Synchronization signal for initial access consists of repeated PSS, wi / o SSS, Novel SSB pattern with repeated PSS, where different pattern can be utilized for different SCS, carrier frequency,The number of PSS repetitions can be at least one of 2, 4, 8, 16, 32,PSS repetition can be repeated in subsequential symbols or repeated in symbols with gap or repeated in combination of subsequential symbols and gap,MIB in PBCH can be repeated in in subsequential symbols or repeated in symbols with gap or repeated in combination of subsequential symbols and gap,SSS can be repeated in in subsequential symbols or repeated in symbols with gap or repeated in combination of subsequential symbols and gap.2.The method of Claim 1, wherein Quick differentiation between TN and NTN system with different Synchronization signal and PBCH design during initial access, for example, specific PSS repetition pattern design for NTN system, UE can distinguish NTN system by PSS detection; If UE detects the specific PSS repetition pattern, e.g. 4 sequential PSS in time domain, UE can identify NTN system immediately before NTN specific SIB or SIB1.3.The method of Claim 1, wherein t Novel SSB pattern with repeated PSS, where different pattern can be utilized for different SCS, carrier frequency.4.The method of Claim 1, wherein PSS repetition can be repeated in subsequential symbols or repeated in symbols with gap or repeated in combination of subsequential symbols and gap.5.The method of Claim 1, wherein MIB in PBCH can be repeated in in subsequential symbols or repeated in symbols with gap or repeated in combination of subsequential symbols and gap.6.The method of Claim 1, wherein SSS can be repeated in in subsequential symbols or repeated in symbols with gap or repeated in combination of subsequential symbols and gap.7.The method of Claim 1, wherein the number of PSS repetitions can be at least one of 2, 4, 8, 16, 32.

Images