Schemes for initial cell search

Novel synchronization block designs and patterns address the challenges of low SNR and large CFO in NTN by enhancing synchronization and detection of synchronization signals, ensuring efficient and reliable communication.

WO2025222418A1PCT designated stage Publication Date: 2025-10-30MEDIATEK SINGAPORE PTE LTD +1
View PDF 4 Cites 0 Cited by

Patent Information

Application Number
PCT/CN2024/089639
Authority / Receiving Office
WO · WO
Patent Type
Applications
Current Assignee / Owner
Filing Date
2024-04-24
Publication Date
2025-10-30

AI Technical Summary

Technical Problem

In scenarios like Non-Terrestrial Networks (NTN) with lower workable Signal-to-Noise Ratio (SNR) and larger Carrier Frequency Offset (CFO), existing initial cell search procedures face challenges in PSS and PBCH synchronization, leading to inefficient and unreliable communication.

Method used

Proposed novel synchronization block designs and patterns for initial cell search, including new SSB structures and PSS/SSS patterns, with specific repetition and power distributions to enhance synchronization and channel estimation, enabling quick and reliable detection of synchronization signals.

Benefits of technology

Enhances communication efficiency and reliability by ensuring rapid synchronization and accurate detection of synchronization signals in challenging conditions, improving network connectivity.

✦ Generated by Eureka AI based on patent content.

Smart Images

  • Figure CN2024089639_30102025_PF_FP_ABST
    Figure CN2024089639_30102025_PF_FP_ABST
Patent Text Reader

Abstract

This disclosure describes schemes for initial cell search. Considering some scenarios, like NTN, where there are lower workable SNR and larger CFO. However, to ensure quick cell search in such scenarios, novel initial access procedure and schemes for synchronization block design and related issues are necessary. This disclosure proposes methods for enabling UE to quickly cell search and detect the synchronization signal and information, so that to ensure better communication system.
Need to check novelty before this filing date? Find Prior Art

Description

SCHEMES FOR INITIAL CELL SEARCHFIELD

[0001] The invention discussed below relates generally to wireless communication, and more particularly, to methods for schemes for initial cell search.BACKGROUND

[0002] In communication system, the initial cell search procedure is designed to enable a new user equipment (UE) to establish a connection with the network, acquire synchronization, and obtain the necessary resources to initiate communication. However, in some scenarios, like NTN, where there are lower workable SNR and larger CFO and quick cell search procedure, there are challenges for PSS, PBCH wi / o SSS. This disclosure addresses these challenges by proposing schemes for initial cell search, ensuring efficient and reliable communication between networks and UEs in the communication network.SUMMARY

[0003] The following presents a simplified summary of one or more aspects in order to provide a basic understanding of such aspects. This summary is not an extensive overview of all contemplated aspects, and is intended to neither identify key or critical elements of all aspects nor delineate the scope of any or all aspects. Its sole purpose is to present some concepts of one or more aspects in a simplified form as a preclude to the more detailed description that is presented later.

[0004] In one aspect, the methods of novel synchronization block design are proposed.

[0005] Considering some scenarios, like NTN, where there are lower workable SNR and larger CFO. However, to ensure quick cell search in such scenarios, novel initial access procedure and schemes for synchronization block design and related issues are necessary. This disclosure proposes methods for enabling UE to quickly cell search and detect the synchronization signal and information, so that to ensure better communication system.

[0006] 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 figures 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

[0007] FIG. 1 illustrates an exemplary diagram of New SSB structure.

[0008] FIG. 2 illustrates an exemplary diagram of New SSB structure.

[0009] FIG. 3 illustrates an exemplary diagram of New SSB structure.

[0010] FIG. 4 illustrates an exemplary diagram of New SSB structure.DETAILED DESCRIPTION

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] The Schemes for initial cell search mentioned in this disclosure represents the new synchronization block structure and new synchronization block pattern used. Moreover, different PSS and / or SSS pattern can be utilized to transmit related information are mentioned

[0014] More specifically, we propose to consider the following alternatives:

[0015] Proposal#1: new synchronization block structure

[0016] Alternative #1 (One SSB occupies 28 symbols)

[0017] Note: SSS sequence can be mapped to every 4 or 3 subcarrier in each PBCH symbol. SSS are utilized for (fine) frequency-offset estimation and channel estimation for PBCH decoding.

[0018] ● One SSB occupies 28 symbols (2 slot)

[0019] ■ PSS with 8-time repetitions occupies 8 symbol, one repetition occupies one symbol

[0020] ■ SSS with 2-time repetitions occupies 6 symbol, one repetition occupies 3 symbol

[0021] ■ PBCH with 4-time repetitions occupies 12 symbol, one repetition occupies 3 symbols

[0022] ● The sign set of 8 PSS repetitions is {1, 1, -1, 1, 1, 1, 1, 1}

[0023] ■ Different sign set can be utilized for M SSB repetitions (w / o beam sweeping) within one period

[0024] ● M SSB repetitions (w / o beam sweeping) within one period

[0025] ■ Use the same SSB index for M repetitions corresponding to the same beam

[0026] ● Maximum N SSB numbers (with beam sweeping) within one SSB periodicity

[0027] ■ Use the different SSB index for different SSB corresponding to the different beam

[0028] ■ FR1: N=8; FR2: N=64; FR3: N=64

[0029] ■ SSB periodicity: 40 ms

[0030] Alternative #2 (One SSB occupies 14 symbols)

[0031] Note: SSS sequence can be mapped to every 4 or 3 subcarrier in each PBCH symbol. SSS are utilized for (fine) frequency-offset estimation and channel estimation for PBCH decoding.

[0032] ● One SSB occupies 14 symbols (1 slot)

[0033] ■ PSS with 4-time repetitions occupies 4 symbol, one repetition occupies one symbol

[0034] ■ SSS with 3-time repetitions occupies 9 symbol, one repetition occupies 3 symbol

[0035] ■ PBCH with 3-time repetitions occupies 9 symbol, one repetition occupies 3 symbols

[0036] ● The sign set of 4 PSS repetitions is {1, -1, 1, 1}

[0037] ■ Different sign set can be utilized for M SSB repetitions (w / o beam sweeping) within one period

[0038] ● M SSB repetitions (w / o beam sweeping) within one period

[0039] ■ Use the same SSB index for M repetitions corresponding to the same beam

[0040] ● Maximum N SSB numbers (with beam sweeping) within one SSB periodicity

[0041] ■ Use the different SSB index for different SSB corresponding to the different beam

[0042] ■ FR1: N=16; FR2: N=128; FR3: N=128

[0043] ■ SSB periodicity: 40 ms

[0044] Alternative #3 (One SSB occupies 14 symbols)

[0045] Note: SSS sequence can be mapped to every 4 or 3 subcarrier in each PBCH symbol. SSS are utilized for (fine) frequency-offset estimation and channel estimation for PBCH decoding.

[0046] ● 14 symbols (1 slot)

[0047] ■ PSS with 8-time repetitions occupies 8 symbol, one repetition occupies one symbol

[0048] ■ SSS with 2-time repetitions occupies 4 symbol, one repetition occupies 1 symbol

[0049] ■ PBCH with 2-time repetitions occupies 4 symbol, one repetition occupies 2 symbols

[0050] ● The sign set of 8 PSS repetitions is {1, 1, -1, 1, 1, 1, 1, 1}

[0051] ■ Different sign set can be utilized for M SSB repetitions (w / o beam sweeping) within one period

[0052] ● M SSB repetitions (w / o beam sweeping) within one period

[0053] ■ Use the same SSB index for M repetitions corresponding to the same beam

[0054] ● Maximum N SSB numbers (with beam sweeping) within one SSB periodicity

[0055] ■ Use the different SSB index for different SSB corresponding to the different beam

[0056] ■ FR1: N=8; FR2: N=64; FR3: N=64

[0057] ■ SSB periodicity: 20 ms

[0058] Alternative #4 (One SSB occupies 7 symbols)

[0059] Note1: SSS sequence can be mapped to every 4 or 3 subcarrier in each PBCH symbol. SSS are utilized for (fine) frequency-offset estimation and channel estimation for PBCH decoding.

[0060] Note2: M=1 / 2, one PSS within one SSB where P=1, M=3 / 4, two PSS within one SSB where

[0061] P=2, M= 5, 6, 7, 8, three PSS within one SSB where P=3.

[0062] Note3: Different value of P can be utilized for different system or different SCS / band. For

[0063] example, TN with P=1, NTN with P=2; or NTN FR1 with P=2, NTN FR2 with P=3.

[0064] ● 7 symbols

[0065] ■ PSS with P-time repetitions occupies P symbol, one repetition occupies one symbol

[0066] ■ SSS with 1-time repetitions occupies 3 symbol, one repetition occupies 3 symbol

[0067] ■ PBCH with 1-time repetitions occupies 3 symbol, one repetition occupies 3 symbols

[0068] ● The sign set of P PSS repetitions is consisted of positive and negative

[0069] ■ Different sign set can be utilized for M SSB repetitions (w / o beam sweeping) within one period

[0070] ■ E. G. when M=2, P=2, {1, 1} for repetition_1 within one SSB period, {1, -1} for repetition_2 within one SSB period

[0071] ● M SSB repetitions (w / o beam sweeping) within one period

[0072] ■ Use the same SSB index for M repetitions corresponding to the same beam

[0073] ■ M<=8

[0074] ● Maximum N SSB numbers (with beam sweeping) within one SSB periodicity

[0075] ■ Use the different SSB index for different SSB corresponding to the different beam

[0076] ■ FR1: N=32; FR2: N=256; FR3: N=128 and SSB periodicity 20 ms where at least 8 UE antenna elements are needed for FR3 and at least 64 UE antenna elements are needed for FR2

[0077] ■ Or FR1: N=32; FR2: N=256; FR3: N=256 and SSB periodicity 40 ms where at least 4 UE antenna elements are needed for FR3 and at least 64 UE antenna elements are needed for FR2 Proposal #2: determination of the value of P and M

[0078] For Alternative 4 in proposal 1, one SSB consists of 7 symbols where PSS with P-time

[0079] repetitions occupies P symbol, one repetition occupies one symbol. M=1 / 2, one PSS within one SSB

[0080] where P=1, M=3 / 4, two PSS within one SSB where P=2, M= 5, 6, 7, 8, three PSS within one SSB

[0081] where P=3.

[0082] Different value of P can be utilized for different system or different SCS / band. For example,

[0083] TN with P=1, NTN with P=2; or NTN FR1 with P=2, NTN FR2 with P=3

[0084] ● Step 1: accumulate abs (PSS correlation value) , M<=8, find PSS peak, find first PSS (symbol boundary)

[0085] ● Step 2: accumulate abs (SSS correlation value) , M<=8, find SSS peak, find first SSS

[0086] ● Step 3: find symbol gap between first PSS and first SSS, decide PSS repetition number within one SSB which is used to determine P

[0087] ● Step 4: determine scope of M based on the value P, find out the final value of M based on abs (PSS correlation value) within M SSB repetitions

[0088] Proposal #3: symbol number determination

[0089] N >= L_max *M, where N is the maximum SSB numbers (with beam sweeping) within one SSB periodicity, M is the SSB repetition number (w / o beam sweeping) for one SSB index and Lmax is the maximum number of SSB index, where the different SSB index for different SSB corresponding to the different beam.

[0090] ● Step 1: decoding PBCH to find out the SSB Index

[0091] ● Step 2: find out the first SSB repetition for the SSB index, where the PSS sign set of the first SSB repetition for the SSB index should be all positive which means the PSS correlation values are not reverse within one SSB

[0092] ● Step 3: the symbol number of the first SSB repetition for the SSB index can be determined by SSB index and SSB periodicity and value M Alternative 4 in proposal 1, one SSB consists of 7 symbols

[0093] where PSS with P-time repetitions occupies P symbol, one repetition occupies one symbol. M=1 / 2, one PSS within one SSB where P=1, M=3 / 4, two PSS within one SSB where P=2, M= 5, 6, 7, 8, three PSS within one SSB where P=3.

[0094] Proposal #4: Different PSS and / or SSS pattern to transmit information

[0095] Different subsequential PSS repetition numbers and / or sign set of PSS repetitions within one Synchronization Signal / PBCH block / one specific duration (e.g. 2 slots / 28 symbols) can be utilized to transmit satellite position assistant information, e.g. minimum or maximum elevation for one beam index.

[0096] For example, if the subsequential PSS repetition number is 2 / 3, different sign set of PSS repetition can indicate the following information:

[0097] Proposal #5: Different PSS and / or SSS RE power to transmit information

[0098] Within one SSB, PSS and / or SSS RE can have different power, different position for the maximum PSS / SSS RE power can be utilized to indicate M SSB repetitions (w / o beam sweeping) , where M is the SSB repetition number (w / o beam sweeping) for one SSB index.

[0099] For example, if M=4, PSS and / or SSS has 12RE with index {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12} , the PSS and / or SSS RE with index {1, 2, 3} for the first SSB repetition within M SSB repetition has larger power (3 times) than the PSS and / or SSS RE with index {4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12} , the PSS and / or SSS RE with index {4, 5, 6} for the second SSB repetition within M SSB repetition has larger power (3 times) than the PSS and / or SSS RE with index {1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11, 12} , the PSS and / or SSS RE with index {7, 8, 9} for the third SSB repetition within M SSB repetition has larger power (3 times) than the PSS and / or SSS RE with index {1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12} , the PSS and / or SSS RE with index {10, 11, 12} for the third SSB repetition within M SSB repetition has larger power (3 times) than the PSS and / or SSS RE with index {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} .

[0100] 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, ” “UE, ” 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. ”

[0101] 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 of new synchronization structure and pattern to ensure quick initial cell search.2.The method of claim 1, wherein the new synchronization structure including one synchronization block (SSB) occupies 28 symbols or 14 symbols or 7 symbols.3.The method of claim 1, wherein M SSB repetitions (w / o beam sweeping / hopping) within one period with M<=8.4.The method of claim 3, wherein the same SSB index for M repetitions are used to the same beam.5.The method of claim 1, wherein there are Maximum N SSB numbers (with beam sweeping / hopping) within one SSB periodicity.6.The method of claim 5, wherein different SSB indexes are used for different SSB corresponding to the different beam.7.The method of claim 1, wherein the synchronization block periodicity is 160ms.8.The method of claim 2, if one synchronization block occupies 28 symbols, PSS with 8-time repetitions occupies 8 symbol, one repetition occupies one symbol, SSS with 2-time repetitions occupies 6 symbol, one repetition occupies 3 symbol, PBCH with 4-time repetitions occupies 12 symbol, one repetition occupies 3 symbol.9.The method of claim 8, wherein for FR1: N=8; for FR2: N=64; for FR3: N=64 and SSB periodicity: 40 ms.10.The method of claim 2, if one synchronization block occupies 14 symbols, PSS with 4-time repetitions occupies 4 symbol, one repetition occupies one symbol, SSS with 3-time repetitions occupies 9 symbol, one repetition occupies 3 symbol, PBCH with 3-time repetitions occupies 9 symbol, one repetition occupies 3 symbols; orPSS with 8-time repetitions occupies 8 symbol, one repetition occupies 1 symbols,SSS with 2-time repetitions occupies 4 symbol, one repetition occupies 2 symbol,PBCH with 2-time repetitions occupies 4 symbol, one repetition occupies 2 symbols.11.The method of claim 10, wherein for FR1: N=8; for FR2: N=64; for FR3: N=64 and SSB periodicity: 20 ms; or for FR1: N=16; for FR2: N=128; for FR3: N=128 and SSB periodicity: 40 ms.12.The method of claim 2, if one synchronization block occupies 7 symbols, PSS with P-time repetitions occupies P symbol, one repetition occupies one symbol, SSS with 1-time repetitions occupies 3 symbol, one repetition occupies 3 symbol, PBCH with 1-time repetitions occupies 3 symbol, one repetition occupies 3 symbols.13.The method of claim 12, wherein FR1: N=32; FR2: N=256; FR3: N=128 and SSB periodicity 20 ms where at least 8 UE antenna elements are needed for FR3 and at least 64 UE antenna elements are needed for FR2; orFR1: N=32; FR2: N=256; FR3: N=256 and SSB periodicity 40 ms where at least 4 UE antenna elements are needed for FR3 and at least 64 UE antenna elements are needed for FR2.14.The method of claim 1, wherein the sign set of PSS repetitions within one SSB is consisted of positive and negative.15.The method of claim 12, wherein M=1 / 2, one PSS within one SSB where P=1, M=3 / 4, two PSS within one SSB where P=2, M= 5, 6, 7, 8, three PSS within one SSB where P=3; andthe Different sign set is utilized for M SSB repetitions (w / o beam sweeping) within one period, when M=2, P=2, {1, 1} for repetition_1 within one SSB period, {1, -1} for repetition_2 within one SSB period.16.The method of claim 15, wherein the value of P and M is determined by the following steps:step 1: accumulate abs (PSS correlation value) , M<=8, find PSS peak, find first PSS (symbol boundary) ;step 2: accumulate abs (SSS correlation value) , M<=8, find SSS peak, find first SSS;step 3: find symbol gap between first PSS and first SSS, decide PSS repetition number within one SSB which is used to determine P; andstep 4: determine scope of M based on the value P, find out the final value of M based on abs(PSS correlation value) within M SSB repetitions.17.The method of claim 13, wherein N >= L_max *M, where N is the maximum SSB numbers (with beam sweeping) within one SSB periodicity, M is the SSB repetition number (w / o beam sweeping) for one SSB index and Lmax is the maximum number of SSB index, where the different SSB index for different SSB corresponding to the different beam and symbol number is determined by the following steps:step 1: decoding PBCH to find out the SSB Index;step 2: find out the first SSB repetition for the SSB index, where the PSS sign set of the first SSB repetition for the SSB index should be all positive which means the PSS correlation values are not reverse within one SSB; andstep 3: the symbol number of the first SSB repetition for the SSB index is determined by SSB index and SSB periodicity and value M.18.The method of claim 1, wherein SSS sequence can be mapped to every 4 or 3 subcarrier in each PBCH symbol, SSS are utilized for (fine) frequency-offset estimation and channel  estimation for PBCH decoding.19.The method of claim 1, wherein Different subsequential PSS repetition numbers and / or sign set of PSS repetitions within one Synchronization Signal / PBCH block / one specific duration is utilized to transmit satellite position assistant information.20.The method of claim 1, wherein within one SSB, PSS and / or SSS RE have different power, different position for the maximum PSS / SSS RE power is utilized to indicate M SSB repetitions (w / o beam sweeping) , where M is the SSB repetition number (w / o beam sweeping) for one SSB index.

Citation Information

Patent Citations

  • Beacon assisted cell search in a wireless communication system

    CN101548516A

  • Initial access method, user equipment and computer readable storage medium

    CN111294187A

  • IAB initial access

    US20220015020A1

  • Joint detection for primary synchronization signal (PSS) and other synchronization signal symbols in target cell search

    US20230093947A1