Switching from wide beam to narrow beam

Abstract

Techniques are described herein for switching from a wide beam to a narrow beam. An example method can include processing information received by a device via a wide beam from a non-terrestrial base station, the information indicating respective reference locations for narrow beams contained in the wide beam. The method can further include determining, based on the information, that a location of the device corresponds to a first reference location of a first narrow beam. The method can further include transmitting a physical random access channel (PRACH) message of a random access procedure for accessing the network, the PRACH message indicating the first narrow beam to the network based on the location of the device corresponding to the first reference location. The method can further include transmitting, using the first narrow beam, a subsequent message of the random access procedure for accessing the network.

Description

SWITCHING FROM WIDE BEAM TO NARROW BEAMTECHNICAL FIELD

[0001] This application relations to the technical field of communication networks. In particular, this application relates to switching from wide beam to narrow beam in said communication networks.BACKGROUND

[0002] Cellular communications can be defined in various standards to enable communications between a user equipment and a cellular network. For example, a long-term evolution (LTE) network and Fifth generation mobile network (5G) are wireless standards that aim to improve upon data transmission speed, reliability, availability, and more.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0003] FIG. 1 illustrates an example of a network environment, according to one or more embodiments.

[0004] FIG. 2 illustrates an example of a network environment, according to one or more embodiments.

[0005] FIG. 3 illustrates an example process for switching from a wide beam to a narrow beam, according to one or more embodiments.

[0006] FIG. 4 is an illustration of example associations with a synchronization signal block (SSB) , according to one or more embodiments.

[0007] FIG. 5 is an illustration of example associations with an SSB, according to one or more embodiments.

[0008] FIG. 6 is an illustration of example random access response uplink resource grant, according to one or more embodiments.

[0009] FIG. 7 is an illustration of example random access response uplink resource grant, according to one or more embodiments.

[0010] FIG. 8 is an illustration of an example process for switching from a wide beam to a narrow beam, according to one or more embodiments.

[0011] FIG. 9 is an illustration of an example process for switching from a wide beam to a narrow beam, according to one or more embodiments.

[0012] FIG. 10 is an illustration of example random access response uplink resource grant, according to one or more embodiments.

[0013] FIG. 11 is an illustration of example random access response uplink resource grant, according to one or more embodiments.

[0014] FIG. 12 is an illustration of an example process for switching from a wide beam to a narrow beam, according to one or more embodiments.

[0015] FIG. 13 is an illustration of an example of receive components, according to one or more embodiments.

[0016] FIG. 14 is an illustration of an example of a user equipment, according to one or more embodiments.

[0017] FIG. 15 is an illustration of an example of a network node, according to one or more embodiments.DETAILED DESCRIPTION

[0018] A non-terrestrial network (NTN) can include wireless communication systems that can use satellites, drones, or other non-terrestrial (NT) infrastructure to receive and transmit communications. For example, an NTN can include a network of satellites that hover over the earth’s orbit. Each satellite can transmit communications using a wide beam or a narrow beam, where the wide beam has a greater coverage area than the narrow beam. A wide beam can be used, for example, broadcasting signals to multiple user equipments (UEs) , whereas a narrow beam can be used, for example, to deliver data to a specific UE.

[0019] An NTN can transmit information, such as a synchronization signal block (SSB) and a system information block (SIB) that include information that a UE may use to access a network. For example, the UE can process synchronization information received via the SSB, and network and cell information via an SIB, such as SIB1. In some instances, the network can transmit the SSB and the SIB using a wide area beam, which is associated with two or more narrow beams. The UE can use the SSB information and the SIB information to initiate a two-step or a four-step random access channel (RACH) procedure to access services from the network. In these instances, it can be beneficial for the UE to communicate its narrow beam location to the base station.

[0020] The embodiments herein address the above instance by providing techniques to enable the UE to communicate a narrow beam location to the base station during a RACH procedure. In some embodiments, the UE can communicate the narrow beam location as part of a physical RACH (PRACH) message. For example, the UE can use a RACH occasion (RO) of a set of RO and information for a corresponding SSB. In other embodiments, the UE can also use a preamble from a set of preambles. The RO, the SSB, and the preamble can be mapped to particular narrow beam locations. Therefore, the base station can determine the narrow beam location based on the which RO, SSB, and preamble that the UE uses for the PRACH message.

[0021] In other embodiments, the UE can transmit an indication in an uplink (UL) message, such as in a physical uplink shared channel (PUSCH) message or a physical uplink control channel (PUCCH) message during a RACH procedure. Based on the indication in the UL transmission, the base station can determine within which narrow beam the UE is located.

[0022] The following detailed description refers to the accompanying drawings. The same reference numbers may be used in different drawings to identify the same or similar elements. In the following description, for purposes of explanation and not limitation, specific details are set forth, such as particular structures, architectures, interfaces, techniques, etc., in order to provide a thorough understanding of the various aspects of various embodiments. However, it will be apparent to those skilled in the art having the benefit of the present disclosure that the various aspects of the various embodiments may be practiced in other examples that depart from these specific details. In certain instances, descriptions of well-known devices, circuits, and methods are omitted so as not to obscure the description of the various embodiments with unnecessary  detail. For the purposes of the present document, the phrase “A or B” means (A) , (B) , or (A and B) ; and the phrase “based on A” means “based at least in part on A, ” for example, it could be “based solely on A” or it could be “based in part on A. ”

[0023] The following is a glossary of terms that may be used in this disclosure.

[0024] The term “processor circuitry” as used herein refers to, is part of, or includes circuitry capable of sequentially and automatically carrying out a sequence of arithmetic or logical operations, or recording, storing, or transferring digital data. The term “processor circuitry” may refer to an application processor, baseband processor, a central processing unit (CPU) , a graphics processing unit, a single-core processor, a dual-core processor, a triple-core processor, a quad-core processor, or any other device capable of executing or otherwise operating computer-executable instructions, such as program code, software modules, or functional processes.

[0025] The term “user equipment” or “UE” as used herein refers to a device with radio communication capabilities and may describe a remote user of network resources in a communications network. The term “user equipment” or “UE” may be considered synonymous to, and may be referred to as, client, mobile, mobile device, mobile terminal, user terminal, mobile unit, mobile station, mobile user, subscriber, user, remote station, access agent, user agent, receiver, radio equipment, reconfigurable radio equipment, reconfigurable mobile device, etc. Furthermore, the term “user equipment” or “UE” may include any type of wireless / wired device or any computing device including a wireless communications interface.

[0026] The term “base station” as used herein refers to a device with radio communication capabilities, that is a network component of a communications network (or, more briefly, a network) , and that may be configured as an access node in the communications network. A UE’s access to the communications network may be managed at least in part by the base station, whereby the UE connects with the base station to access the communications network. Depending on the radio access technology (RAT) , the base station can be referred to as a gNodeB (gNB) , eNodeB (eNB) , access point, etc.

[0027] The term “network” as used herein reference to a communications network that includes a set of network nodes configured to provide communications functions to a plurality of user equipment via one or more base stations. For instance, the network can be a public land  mobile network (PLMN) that implements one or more communication technologies including, for instance, 5G communications.

[0028] The term “resource” as used herein refers to a physical or virtual device, a physical or virtual component or asset within a computing or network environment, or a physical or virtual component within, accessible by, or available to a device, apparatus, circuitry, or component. Resources could include, but are not limited to, memory space / usage, processor / CPU time, processor / CPU usage, processor and accelerator loads, hardware time or usage, electrical power, input / output operations, ports or network sockets, channel / link allocations, throughput, or workload units. A “hardware resource” may refer to compute, storage, or networking resources provided by physical hardware elements. A “virtualized resource” may refer to compute, storage, or networking resources provided by virtualization infrastructure to an application, device, or system. The term “communication resource” may refer to resources that are accessible by, or available to, computer devices / systems for transferring information over a channel of a communication network. For example, communication resources may include, but are not limited to, time / frequency resources, code resources, modulation resources, etc. The term “system resources” may refer to any kind of shared entities to provide services, and may include computing or network resources. System resources may be considered as a set of coherent functions, network data objects or services, accessible through a server where such system resources reside on a single host or multiple hosts and are clearly identifiable.

[0029] The term “information element” refers to a structural element containing one or more fields. The term “field” refers to individual contents of an information element, or a data element that contains content. An information element may include one or more additional information elements.

[0030] The term “3GPP Access” refers to accesses (e.g., radio access technologies) that are specified by 3GPP standards. These accesses include, but are not limited to, GSM / GPRS, LTE, LTE-A, 5G NR, or 6G. In general, 3GPP access refers to various types of cellular access technologies.

[0031] The term “Non-3GPP Access” refers to any accesses (e.g., radio access technologies) that are not specified by 3GPP standards. These accesses include, but are not limited to, WiMAX, CDMA2000, Wi-Fi, WLAN, or fixed networks. Non-3GPP accesses may be split into  two categories, "trusted" and "untrusted. " Trusted non-3GPP accesses can interact directly with an evolved packet core (EPC) or a 5G core (5GC) , whereas untrusted non-3GPP accesses interwork with the EPC / 5GC via a network entity, such as an Evolved Packet Data Gateway or a 5G NR gateway. In general, non-3GPP access refers to various types on non-cellular access technologies.

[0032] FIG. 1 illustrates an example of a network environment 100, in accordance with one or more embodiments. The network environment 100 may include a UE 102 and a network node 104. The network node 108 may be a base station (or a set of transmission and reception points (TRPs) thereof) that provides a wireless access cell; for example, a Third-Generation Partnership Project (3GPP) New Radio (NR) cell, through which the UE 102 may communicate with the network node 104. This base station may be a component of a terrestrial network, a component of a non-terrestrial network, or components distributed between a terrestrial network and a non-terrestrial network. The UE 104 and the network node 108 may communicate over an interface compatible with 3GPP technical specifications, such as those that define Fifth-Generation (5G) NR system standards.

[0033] The network node 104 may transmit information (for example, data and control signaling) in the downlink direction by mapping logical channels on the transport channels, then transport channels onto physical channels. The logical channels may transfer data between a radio link control (RLC) and media access control (MAC) layers; the transport channels may transfer data between the MAC and PHY layers; and the physical channels may transfer information across the air interface. The physical channels may include a physical broadcast channel (PBCH) ; a physical downlink control channel (PDCCH) ; and a physical downlink shared channel (PDSCH) .

[0034] The PBCH may be used to broadcast system information that the UE 102 may use for initial access to a serving cell. The PBCH may be transmitted along with physical synchronization signals (PSS) and secondary synchronization signals (SSS) in a synchronization signal (SS)  / PBCH block. The SS / PBCH blocks (SSBs) may be used by the UE 102 during a cell search procedure and for beam selection. In some instances, the network node 104 can use a wide beam to transmit over the PBCH.

[0035] The PDSCH may be used to transfer end-user application data, signaling radio bearer (SRB) messages, system information messages (other than, for example, MIB) , and paging messages. In some instances, the network node 104 can use a wide beam to transmit a message (e.g., a system information block (SIB) ) over the PDSCH.

[0036] The PDCCH may transfer downlink control information (DCI) that is used by a scheduler of the network node 104 to allocate both uplink and downlink resources. The DCI may also be used to provide uplink power control commands, configure a slot format, or indicate that preemption has occurred. In some instances, the network node 104 can use a wide beam to transmit a DCI message over the PDCCH.

[0037] The UE 102 may transmit data and control information to the network node 102 using physical uplink (UL) channels. Different types of physical uplink channels are possible, including a physical uplink control channel (PUCCH) and a physical uplink shared channel (PUSCH) . Whereas the PUCCH carries control information from the UE 102 to the network node 104, such as uplink control information (UCI) , the PUSCH carries data traffic (e.g., end-user application data) and can carry UCI.

[0038] In an example, communications with the network node 104 and / or the base station can use channels in the frequency range 1 (FR1) band and / or frequency range 2 (FR2) band, although other frequency ranges are possible. The FR1 band includes a licensed band and an unlicensed band. The NR unlicensed band (NR-U) includes a frequency spectrum that is shared with other types of radio access technologies (RATs) (e.g., LTE-LAA, WiFi, etc. ) . A listen-before-talk (LBT) procedure can be used to avoid or minimize collision between the different RATs in the NR-U, whereby a device applies a clear channel assessment (CCA) check before using the channel.

[0039] The UE 102 can be located within a network coverage. In particular, the network node 102 may provide the network coverage with signaling (e.g., which may be carried by one or more beams) . The network coverage may represent a cell or a portion of the cell that the network node 104 provides. The network coverage may provide network connections to multiple UEs, similar to the UE 102. These UEs may communicate with the network node 104 on both the uplink and the downlink based on channels available to them when the UEs are in the network coverage.

[0040] As an example, during a RACH procedure, the UE 102 can transmit Msg 1 106 (e.g., a PRACH) . The network node 104 can respond with Msg 2 108 (e.g., a first random access response (RAR) . The UE 102 can transmit Msg 3 110 (e.g., an uplink (UL) transmission) . The network node 104 can transmit Msg 4 112 (e.g., a contention resolution) . As described below, during this exchange of information, the UE 102 and the network node 104 can initially communicate via a wide beam and then switch to a narrow beam. The switch from wide beam to narrow beam can occur at different points of the RACH procedure as is described below.

[0041] 3GPP has decided to study and specify beneficial downlink (DL) coverage enhancements targeting support for additional reference NTN (e.g., satellite) payload parameters covering both geostationary orbit (GSO) and non-GSO constellations operating in frequency range 1 (FR1) -NTN or frequency range 2 (FR2) -NTN.

[0042] 3GPP has suggested to define additional reference satellite payload parameters assuming power sharing among satellite beams or different satellite beam patterns / size (e.g., wide beam or narrow beam) across a satellite’s footprint, such that satellite beams may not all be simultaneously active or may be active below the nominal equivalent isotropic radiated power (EIRP) density per satellite beam (see 3GPP technical report (TR) 38.821 V16.2.0 (2023-03) ) due to limited power and limited feeder link bandwidth.

[0043] 3GPP has further suggested to define the corresponding power sharing assumptions and necessary link level and system level evaluation methodology and relevant key performance indicators (KPIs) for evaluations of the coverage, and to allow for identification of physical channels / signals and system-level aspects that need enhancements and the corresponding needed improvements.

[0044] 3GPP has further suggested to study and if needed specify solutions, including link level enhancements for FR1-NTN (e.g., for PDCCH, PDSCH) and / or system level enhancements for FR1-NTN and / or FR2-NTN, allowing dynamic and flexible power sharing between satellite beams or different satellite beam patterns / size (e.g., wide or narrow) across the satellite footprint. As additional information, SSB channel enhancement other than SSB periodicity extension has not been considered. Furthermore, the technical specification group radio access network (RAN1) may find it beneficial to consider issues such as UE’s cell search complexity and impact to initial cell selection, latency and success rate, for the above extension. As described herein an  antenna gain of a UE can be assumed to be -5.5dBi. In the case of a smartphone in FR1-NTN, the UE is can be assumed to be a full duplex UE, and at least two receiver (Rx) chains can be considered at the UE. NGSO can be considered in priority, where a low earth orbit (LEO) Set-1 is at 600 km. In #GPP Release-18, network energy saving techniques can be considered as baseline in the system level study.

[0045] In the RAN1 #118 meeting, it was agreed that as part of the NTN DL coverage enhancements at both system level and link level, RAN1 is to consider: extending the periodicity of the half frames with SS / PBCH blocks assumed by UE during initial access. Default value [s] with extended periodicity assumed by NTN UE for initial access can be, for example one or more values from the list (e.g., 40 ms, 80 ms, 160 ms, 320 ms, and 640 ms) . It was further agreed that potential enhancements for transmitting the DL common channels using a wider beam footprint, while DL / UL dedicated channels (e.g., PRACH) may be transmitted using a narrower beam footprint. It was further agreed to study link-level enhancements for the following channels: PDCCH, PDSCH with Msg 4, PDSCH with SIB1 / SIB19. It should be noted that link-level enhancements for PDSCH with SIB1 / SIB19 may be applicable to other SIBs, without additional specification impact. It should be further noted that the above does not imply that all the channels above will be enhanced, but all of them may be considered based on this agreement.

[0046] 3GPP TS 38.211 V. 18.4.0 (2024-09) describes pre-defined RACH configurations, such as RACH occasion (RO) periodicity (e.g., 10 ms, 20 ms, 40 ms , 80 ms , 160 ms) , radio frames with ROs, slots and symbols with ROs, and preamble format to a bandwidth of an RO. Other configurations can also be described, such as a semi-static RACH configuration, such as message (msg) 1-frequency division multiplexing (FDM) , SSB per RO, preambles in each RO, and a random access (RA) contention resolution timer.

[0047] 3GPP TS 38.213 V18.4.0 (2024-09) can describe mapping between PRACH configuration period and PRACH occasion period. For example, an association period, starting from frame 0, for mapping SS / PBCH block indexes to PRACH occasions is the smallest integer number in the set determined by the PRACH configuration period according to Table 8.1-1 of TS 38.213 such that  SS / PBCH block indexes are mapped at least once to the PRACH occasions within the association period. A UE can obtain  from the value of ssb-PositionsInBurst in SIB1 or in ServingCellConfigCommon. If after an integer number of  SS / PBCH block indexes to PRACH occasions mapping cycles within the association period there is a set of PRACH occasions or PRACH preambles that are not mapped to  SS / PBCH block indexes, no SS / PBCH block indexes are mapped to the set of PRACH occasions or PRACH preambles. An association pattern period can include one or more association periods and is determined so that a pattern between PRACH occasions and SS / PBCH block indexes repeats at most every 160 msec. PRACH occasions that are not associated with SS / PBCH block indexes after an integer number of association periods, if any, may not be used for PRACH transmissions.

[0048] As indicated above, the UE 104 is to indicate its narrower beam footprint location to the network node 104 if an SSB / SIB transmission is a wide beam transmission. As described herein, the UE 102 can indicate sub-SSB beam (e.g., narrow beam) information via a PRACH message, a PRACH occasion, or a preamble. The UE 102 can also indicate the sub-SSB beam information to the network node 104 via a Msg 3 PUSCH transmission. The network node 104 can allocate multiple Msg 3 PUSCH resources for the UE 102, where each PUSCH resource can correspond to a respective sub-SSB beam. In some embodiments, it may be possible to keep the first Msg 3 PUSCH resource for a legacy UE, without distinguishing the sub-SSB beams. As described herein, the UE 102 can also use a Msg 3 PUSCH LCID or MAC sub-header to indicate sub-SSB beam to the network node 104.

[0049] In another embodiment, the UE 102 can indicate the sub-SSB beam information to the network node 102 via a Msg 4 PUCCH message. The network node 104 can allocate multiple Msg 4 PUCCH resources for the UE 102, wherein each PUCCH resource corresponds to a respective sub-SSB beam. It should be appreciated that it is possible to keep the first Msg 4 PUCCH resource for a legacy UE. Furthermore, the UE 102 can indicate its capability of indicating sub-SSB beam via Msg 3 PUSCH to the network node 104. In yet another embodiment, the UE 102 can indicate the sub-SSB beam information via Msg 5 (RRCSetupComplete) to the network node.

[0050] FIG. 2 illustrates an example of a network environment 200, in accordance with some embodiments. A network node 104 can be configured to transmit communications via wide beam 202 and a narrow beam 204. For illustrative purposes, the wide beam 202 is illustrated as a larger circle than a circle illustrating the narrow beam 204. The network node 104 can transmit an SSB  and a SIB (e.g., SIB1) via a wide beam transmission. The SSB can include a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (SSS) . The SSB can include information for synchronizing the UE 102 with a network. The SIB can include, for example, public land mobile network (PLMN) information, scheduling information, tracking area (TA) information, cell information. The SIB can also include reference locations for each narrow beam 204 contained in the wide beam 202. For example, as illustrated, there are four narrow beams 204 contained in the wide beam 202. Therefore, the SIB can include information on reference locations for each of the narrow beams. As described below, the SIB can also provide information as to an association between an SSB and a random access channel (RACH) occasion (RO) .

[0051] The UE 102 can use the information from the SSB and the SIB to access a network via the network node 104 via a RACH procedure. The UE 102 can process the SIB information and determine the reference locations of the narrow beams. The UE 102 may also have a global navigation satellite system (GNSS) capability. The UE 102 can access the GNSS to determine its own current location (e.g., via a coordinate system) . The UE 102 can then compare its own location to the reference locations to determine within which narrow beam 206 the UE 102 is located. The UE 102 can transmit a PRACH message 206 that indicates the determined reference location of the narrow beam 206 within which the UE 102 is located. As will be described below, the indication of the reference location can be an express indication or an implicit indication. For illustration purposes, the reference location for the narrow beam within which the UE 102 is located includes vertical lines. The three other reference locations within which the UE 102 is not located include slanted lines. It should also be appreciated that the wide beam 202 is associated with four narrow beams 204 in FIG. 2. However, in a real-world scenario, the wide beam 202 can be associated with a fewer or greater number of narrow beams 204.

[0052] The network node 104 can have transmitted a RACH-ConfigCommon information element (IE) to the UE 102 via the SIB. Within the IE, an ssb-perRACH-OccassionAndCB-preamblesPerSSB can indicate a number of SSBs per RO. For example, the value “one-eighth” can imply that each SSB corresponds to eight ROs. As another example, a value of “sixteen” can imply that every sixteen SSBs correspond to an RO.

[0053] In some embodiments, the IE can indicate a global RO that is associated with a sub-SSB beam (e.g., narrow beam) . If each SSB wide beam covers y number of sub-SSB beams, and each SSB is associated with x number of ROs, the network node 104 can equally allocate the set of ROs per SSB beam to each sub-SSB beam. For example, if there is a set of eight ROs for a SSB and two sub-SSBs of the SSB, the network node 104 can allocate four ROs to one sub-SSB and four ROs to the other sub-SSB. Furthermore, the network node 104 can allocate first x / y (e.g., number of ROs per sub-SSB beam) resources for a first sub-SSB narrow beam. The network node 104 can then allocate second x / y resources for a second sub-SSB narrow beam and so on for each sub-SSB beam.

[0054] The network node 104 can index the RO resources first based on a frequency domain. The network node 104 can then index the RO resources based on a time domain. In some embodiments, this can be in increasing order of frequency resource indexes for frequency multiplexed PRACH occasions. In some embodiments, this can be in increasing order of time resources indexed for time multiplexed PRACH occasions with a PRACH slot. In some embodiments, this can be in increasing order of indexes for PRACH slots. In these embodiments, all of the configured preambles in an RO can be used for the same sub-SSB beam. It can further be assumed that the value of x is equal to or larger than the value of y.

[0055] As an alternative, a global RO and a preamble can be associated with an a sub-SSB beam (e.g., narrow beam) . If each SSB wide beam (e.g., wide beam 202) covers y number of sub-SSB narrow beams (e.g., narrow beams 206) , each SSB can be associated with x number of ROs, and each RO can be configured with z number of preambles (e.g., thirty-two preambles or other number of preambles) . In this embodiment, the network node 104 can allocate the RO resources and the preamble resources equally to each sub-SSB beam. The network node 104 can further allocate (x*z)  / y RO resources and preamble resources for a first sub-SSB narrow beam. The network node can then allocate second (x*z)  / y RO resources and preamble resources for a second sub-SSB narrow beam, and so on for each sub-SSB beam.

[0056] The network node 104 can index the RO resources first based on preamble. The network node 104 can then index the RO resources based on a frequency domain. The network node 104 can then index the RO resources based on a time domain. The RO resources and the preamble resources can be indexes within a single PRACH occasion. This can be in increasing  order of preamble indexes with a single PRACH occasion. This can be in increasing order of frequency resource indexes for frequency multiplexed PRACH occasions. This can be in increasing order of time resources for time multiplexed PRACH occasions with a PRACH slot. The can be in increasing order indexes for PRACH slots.

[0057] In another alternative, a local RO or a local combination of a local RO and a local preamble can be associated with a sub-SSB beam. In the embodiments above, (e.g., global RO associated with a sub-SSB beam, global RO and global preamble associated with a sub-SSB beam) , it may be assumed that each SSB beam contains a common number (e.g., x) of sub-SSB beams. However, it should be appreciated that different SSB beams can include different numbers of sub-SSB beams. For example, one SSB beam contains four sub-SSB beams and another SSB contains eight sub-SSB beams. Therefore, in this alternative, the ROs or ROs and preambles that are allocated to a SSB beam are equally allocated to all the sub-SSB beams that are included in the SSB beam. These ROs or ROs and preambles can be considered local. This association between the SSB beam and the ROs or ROs and preambles may not affect any other SSB.

[0058] The network node 104 can transmit a response (e.g., msg 2 208) to the UE 102 using the narrow beam 204 indicated in the PRACH message 206. The response can include a random access response (RAR) to acknowledge receipt of a preamble and to provide an uplink (UL) grant to the UE 102. The RAR can also include a timing advance (TA) command, a cell radio temporary identifier (C-RNTI) , and a preamble identifier.

[0059] The UE 102 can use the information from the RAR to transmit a request message (e.g., Msg 3 210) using the narrow beam. For example, the UE 102 can transmit a radio resource control (RRC) connection setup request to the network node 104. The message can also include information, such as a UE identifier.

[0060] The network node 104 can transmit a response (e.g., Msg 4 212) using the narrow beam 206. For example, the network node can transmit an RRC connection setup message to confirm establishment of an RRC connection and to provide configuration information to the UE 102.

[0061] FIG. 3 illustrates an example process 300 for switching from a wide beam to a narrow beam, according to one or more embodiments. At 302, the process 300 can include a UE (e.g.,  UE 102) receiving SSB information and SIB information via a wide beam (e.g., wide beam 202) . The UE can receive the SSB and SIB information from a network node (e.g., network node 104) . The SSB information and the SIB information can include narrow beam information. For example, the SIB information can include reference locations for different narrow beams (e.g., narrow beams 204) .

[0062] At 304, the process 300 can include the UE determining the narrow beam footprint where the UE is located. For example, the UE can access a GNSS to determine its location. The UE can then compare its location to the reference locations of the narrow beams to determine which narrow beam it falls within.

[0063] At 306, the process 300 can include the UE indicating the narrow beam via PRACH (e.g., PRACH 206) . The UE can determine to transmit the PRACH message at an RO associated with the narrow beam (e.g., sub-SSB beam) . Or the UE can determine to transmit the PRACH message at an RO associated with the narrow beam, and using a PRACH preamble associated with the narrow beam.

[0064] At 308, the process 300 can include the UE transmitting the PRACH in the RO that is associated with the sub-SSB beam. The UE and the network node can exchange communications (e.g., msg 2 208, msg 3 210, and msg 4 212) using the narrow beam.

[0065] FIGS. 4 and 5 help illustrate the above described association between the SSB beam, sub-SSB beam, ROs and preambles.

[0066] FIG. 4 is an illustration 400 of example associations with an SSB, according to one or more embodiments. FIG. 4 illustrates two plots, in which each plot includes time on the x-axis and frequency on the y-axis. The plots are examples of a scenario in which four ROs are respectively allocated to two SSBs (e.g., wide beams) . Turning to the left plot 402, it is illustrated that RO #0, RO #1, RO #2, and RO #3 are allocated to SSB #0. It is illustrated that RO #4, RO #5, RO #6, and RO #7 are allocated to SSB #1.

[0067] Turning to the right plot 404, it is illustrated that each SSB contains two sub-SSBs (e.g., narrow beams) . For example, SSB #0 contains sub-SSB #0-0 and sub-SSB #0-1. Furthermore, it is illustrated that each sub-SSB is associated with an RO. For example, SSB #0-0 is associated with RO #0. Therefore, if the UE transmits a PRACH message at RO #0, the  network node can determine that the UE is located in a reference location associated with SSB #0-0.

[0068] FIG. 5 is an illustration 500 of example associations with an SSB, according to one or more embodiments. As indicated above, in some embodiments, the reference location can be indicated based on an RO #and a preamble. Turning to the left plot 502, this is an example, in which two ROs are associated with a common SSB. For example, RO #0 and RO #1 are associated with SSB #0. In some embodiments, the UE can use any preamble at any RO. It is illustrated that the UE can use preambles 0-63 for each RO.

[0069] Turning to the right plot 504, it is illustrated that there are four sub-SSBs per SSB. For example, SSB #0 can be associated with sub-SSB #0-0, sub-SSB #0-1, sub-SSB #0-2, and sub-SSB #0-3. It can further be seen that each sub-SSB can be associated with a subset of the preambles. For example, SSB #0-0 can be associated with preambles 0-31 and SSB #0-1 can be associated with preambles 32-63. Therefore, based on the RO and the preamble used by the UE, the network node can determine within which reference location the UE is located. For example, if the UE transmits a PRACH message at RO #0 and uses a preamble between 32 and 63, the network node can determine that the UE is located in a reference location associated with sub-SSB #0-1.

[0070] As indicated above, in some embodiments, a local RO or a combination of a local RO and a local preamble are associated with a sub-SSB beam. For example, it may possible that a fifth SSB (e.g., SSB #4) is associated with a different number of sub-SSBs than the SSBS illustrated in FIG. 4 or FIG. 5. In these instances, ROs and preambles are allocated equally to the SSBs that have the same number of sub-SSBs. These allocations do not affect other SSBs (e.g., SSB #4) .

[0071] As indicated above, in some instances, the UE (e.g., UE 102) can indicate the narrow beam in a subsequent message of the RACH procedure. For example, the UE can indicate the narrow beam to the network node (e.g., network node 104) in Msg 3 of a RACH procedure.

[0072] For example, the network node 104 can transmit an SIB that provides configuration information or an activation of multiple PUSCH resources. The PUSCH resource can be used for transmitting Msg 3. The number of additional Msg PUSCH resources can correspond to the  number of narrow beams contained in a wide beam. Furthermore, the SIB can indicate frequency offsets and time offsets used to identify the PUSCH resources.

[0073] The UE can use the PUSCH resources to transmit Msg 3 over the narrow beam to the network node. In some embodiments, the network node can allocate multiple Msg 3 PUSCH resources. Each PUSCH resource can be associated with a distinct sub-SSB beam. This feature can be indicated to the UE or activated via a SIB message. In some embodiments, the time and frequency offsets between the multiple PUSCH resources can be pre-defined. In other embodiments, the time and frequency offsets can be configured via SIB information or Msg 2 information.

[0074] In some embodiments, the RAR UL grant (e.g., Msg 2 information) indicated Msg 3 PUSCH time resources and frequency resources in a first slot are associated with a fist sub-SSB beam. Furthermore, the same Msg 3 PUSCH time resources and frequency resources in a second slot are associated with a second sub-SSB beam, and so on for each sub-SSB of an SSB.

[0075] It should be appreciated that it may be possible that multiple Msg 3 PUSCH resources are allocated, the RAR UL grant indicated Msg 3 PUSCH resource is used for a legacy UE (e.g., a UE that is unable to distinguish sub-SSB beams) , while each of the remaining Msg 3 PUSCH resources are associated with a distinct sub-SSB beam.

[0076] FIGS. 6 and 7 are provided to illustrate various RAR UL grant scenarios.

[0077] FIG. 6 is an illustration 600 of example RAR UL resource grant, according to one or more embodiments. A network node (e.g., network node 104) can transmit a communication (e.g., Msg 2 208) to the UE (e.g., UE 102) . The communication can include a RAR UL grant. As illustrated, a Msg 3 PUSCH resource has been allocated to a first sub-SSB 0 602. Furthermore, the network node can allocate additional Msg 3 PUSCH resources to the additional sub-SSBs contained in the SSB.

[0078] FIG. 7 is an illustration 700 of example RAR UL resource grant, according to one or more embodiments. A network node (e.g., network node 104) can transmit a communication (e.g., Msg 2 208) to the UE (e.g., UE 102) . The communication can include a RAR UL grant. As illustrated, a Msg 3 PUSCH resource has been allocated to a SSB 702. Furthermore, the network node can allocate additional Msg 3 PUSCH resources to the sub-SSBs contained in the SSB 702.

[0079] As indicated above, the UE can indicate narrow beam information via a Msg 3 communication. FIG. 8 illustrates a process for indicating the narrow beam information via Msg 3.

[0080] FIG. 8 is an illustration of an example process 800 for switching from a wide beam to a narrow beam, according to one or more embodiments. At 802, the process 800 can include a UE (e.g., UE 102) receiving SSB information and SIB information from a network node (e.g., network node 104) via a wide beam. The SSB information or the SIB information can include a narrow beam indication.

[0081] At 804, the process 800 can include the UE transmitting a PRACH message (e.g., PRACH 206) via the wide beam. At 806, the process 800 can include the UE receiving a communication (e.g., Msg 2 208) via the wide beam. The communication can include a RAR UL grant for resources to transmit Msg 3.

[0082] At 808, the process 800 can include the UE transmitting a communication (e.g., Msg 3 210) that indicates the narrow beam to the network node. For example, the UE can indicate a narrow beam using a medium access control (MAC) layer sub-header. For example, the UE can use a reserved bit in the MAC layer sub-header to indicate the UE’s sub-SSB index. In another example, the UE can use a MAC layer logical channel identifier (LCID) codepoint. The UE can use one or more LCID codepoints to indicate the UE’s sub-SSB beam index. The step may not require additional Msg 3 PUSCH resources. However, the link coverage of the Msg 3 PUSCH may be affected.

[0083] At 810, the UE and the network node can use the indicated narrow beam for the rest of the RACH procedure.

[0084] FIG. 9 is an illustration of an example process 900 for switching from a wide beam to a narrow beam, according to one or more embodiments. At 902, the process 900 can include a UE (e.g., UE 102) receiving SSB information and SIB information. The SSB information or the SIB information can include a narrow beam indication. The SIB can either provide configuration information for multiple Msg 4 PUCCH resources, or the SIB can activate Msg 4 PUCCH resources. The information can further include a number of additional Msg 4 PUCCH resources (e.g., a same number as the number of narrow beams contained in a wide beam) . The information  can further include time offsets and frequency offsets for identifying the multiple Msg 4 PUCCH resources.

[0085] At 904, the process 900 can include the UE transmitting a PRACH (e.g., PRACH 206) to the network node (e.g., network node 104) via the wide beam. At 906, the process 900 can include the UE receiving a communication (e.g., Msg 2 208) via the wide beam.

[0086] At 908, the process can include the UE transmit a communication (e.g., Msg 3 210) via the wide beam. The communication can indicate the UE’s capability of identifying sub-SSB beams. The indication can be via a MAC layer sub-header. For example, the indication can be via a reserved bit in the MAC layer sub-header. In another embodiment, the indication can be via a MAC layer LCID codepoint. For example, one or more codepoints can be used to indicate the UE’s capability.

[0087] At 910, the process 900 can include the UE receiving a communication (e.g., Msg 4 212) PDSCH via the wide beam. The scheduling downlink control information can indicate a Msg 4 PUCCH repetition.

[0088] At 912, the process 900 can include the UE transmitting a Msg 4 PUCCH to indicate the narrow beam. The network node can allocate multiple Msg 4 PUCCH resources, where each resource can be associated with a distinct sub-SSB beam. This feature can be indicated by a SIB or activated by a SIB. For example, the number of Msg 4 PUCCH resources can be indicated via an SIB. Multiple Msg 4 PUCCH resources can be in consecutive slots. A Msg 4 resource in the first slot can be associated with the first sub-SSB beam. The same Msg 4 PUCCH resource in the subsequent slot can be associated with the second sub-SSB beam, and so one for each sub-SSB beam.

[0089] It should be appreciated that it may be possible that multiple Msg 4 PUCCH resources are allocated by the network node. The first Msg 4 PUCCH resource can be used for a legacy UE (e.g., a UE that is not able to distinguish sub-SSB beams) , while each of the remaining Msg 4 PUSCH resources are associated with a distinct sub-SSB beam.

[0090] FIGS. 10 and 11 are provided to illustrate allocating PUCCH resources.

[0091] FIG. 10 is an illustration 1000 of example random access response uplink resource grant, according to one or more embodiments. A network node (e.g., network node 104) can transmit a communication (e.g., Msg 4 212) to the UE (e.g., UE 102) . The communication can include a RAR UL grant. As illustrated a Msg 4 PUCCH resource has been allocated to a first sub-SSB 0 1002 (e.g., for a hybrid automatic repeat request (HARQ) ) . Furthermore, the network node can allocate additional Msg 4 PUCCH resources to the additional sub-SSBs contained in the SSB.

[0092] FIG. 11 is an illustration 1100 of example random access response uplink resource grant, according to one or more embodiments. A network node (e.g., network node 104) can transmit a communication (e.g., Msg 4 212) to the UE (e.g., UE 102) . The communication can include a RAR UL grant. As illustrated a Msg 4 PUCCH resource has been allocated for a HARQ. Furthermore, the network node can allocate additional Msg 4 PUCCH resources to the sub-SSBs contained in the SSB.

[0093] In another embodiment, the UE can transmit a narrow beam indication in Msg 5 of a RACH procedure (e.g., a radio resource control set complete message) . For example, in the IE “RRCSetuocomplete” a field of sub-SSB index with integer values (0, …., N-1) , wherein N can be the number of sub-SSB beams within an SBB.

[0094] FIG. 12 is an illustration of an example process 1200 for switching from a wide beam to a narrow beam, according to one or more embodiments. At 1202, the process 1200 can include a UE (e.g., UE 102) processing information received by a device via a wide beam from a non-terrestrial base station (e.g., network node 104) . The information can indicate respective reference locations for narrow beams to be used to access a network. The narrow beams can be contained in the wide beam.

[0095] At 1204, the process 1200 can include the UE determining, based on the information, that a location of the device corresponds to a first reference location of a first narrow beam of the narrow beams.

[0096] At 1206, the process 1200 can include the UE transmitting a physical random access channel (PRACH) message of random access procedure for accessing the network. The PRACH  message can indicate the first narrow beam to the network based on the location of the device corresponding to the first reference location.

[0097] At 1208, the process 1200 can include the UE transmitting, using the first narrow beam, a subsequent message of the random access procedure for accessing the network.

[0098] FIG. 13 illustrates receive components 1000 of the UE 1306, in accordance with some embodiments. The receive components 1300 may include an antenna panel 1304 that includes a number of antenna elements. The panel 1304 is shown with four antenna elements, but other embodiments may include other numbers.

[0099] The antenna panel 1304 may be coupled to analog beamforming (BF) components that include a number of phase shifters 1308 (1) –1308 (4) . The phase shifters 1308 (1) –1308 (4) may be coupled with a radio-frequency (RF) chain 1313. The RF chain 1313 may amplify a receive analog RF signal, downconvert the RF signal to baseband, and convert the analog baseband signal to a digital baseband signal that may be provided to a baseband processor for further processing.

[0100] In various embodiments, control circuitry, which may reside in a baseband processor, may provide BF weights (e.g., W1 –W4) , which may represent phase shift values, to the phase shifters 1308 (1) –1308 (4) to provide a receive beam at the antenna panel 1304. These BF weights may be determined based on the channel-based beamforming.

[0101] FIG. 14 illustrates a UE 1400, in accordance with some embodiments. The UE 1400 may be similar to and substantially interchangeable with UE 102 of FIG. 1.

[0102] The processors 1404 may include processor circuitry such as, for example, baseband processor circuitry (BB) 1404A, central processor unit circuitry (CPU) 1404B, and graphics processor unit circuitry (GPU) 1404C. The processors 1404 may include any type of circuitry or processor circuitry that executes or otherwise operates computer-executable instructions, such as program code, software modules, or functional processes from memory / storage 1412 to cause the UE 1400 to perform delay-adaptive operations as described herein. The processors 1404 may also include interface circuitry 1404D to communicatively couple the processor circuitry with one or more other components of the UE 1400.

[0103] In some embodiments, the baseband processor circuitry 1404A may access a communication protocol stack 1436 in the memory / storage 1412 to communicate over a 3GPP compatible network. In general, the baseband processor circuitry 1404A may access the communication protocol stack 1436 to: perform user plane functions at a PHY layer, MAC layer, RLC layer, PDCP layer, SDAP layer, and PDU layer; and perform control plane functions at a PHY layer, MAC layer, RLC layer, PDCP layer, RRC layer, and a NAS layer. In some embodiments, the PHY layer operations may additionally / alternatively be performed by the components of the RF interface circuitry 1408.

[0104] The baseband processor circuitry 1404A may generate or process baseband signals or waveforms that carry information in 3GPP-compatible networks. In some embodiments, the waveforms for NR may be based on cyclic prefix OFDM (CP-OFDM) in the uplink or downlink, and discrete Fourier transform spread OFDM (DFT-S-OFDM) in the uplink.

[0105] The memory / storage 1412 may include one or more non-transitory, computer-readable media that includes instructions (for example, communication protocol stack 1436) that may be executed by one or more of the processors 1404 to cause the UE 1400 to perform various delay-adaptive operations described herein.

[0106] The memory / storage 1412 includes any type of volatile or non-volatile memory that may be distributed throughout the UE 1400. In some embodiments, some of the memory / storage 1412 may be located on the processors 1404 themselves (for example, memory / storage 1412 may be part of a chipset that corresponds to the baseband processor circuitry 1404A) , while other memory / storage 1412 is external to the processors 1404 but accessible thereto via a memory interface. The memory / storage 1412 may include any suitable volatile or non-volatile memory such as, but not limited to, dynamic random access memory (DRAM) , static random access memory (SRAM) , erasable programmable read only memory (EPROM) , electrically erasable programmable read only memory (EEPROM) , Flash memory, solid-state memory, or any other type of memory device technology.

[0107] The RF interface circuitry 1408 may include transceiver circuitry and a radio frequency front module (RFEM) that allows the UE 1400 to communicate with other devices over a radio access network. The RF interface circuitry 1408 may include various elements arranged in  transmit or receive paths. These elements may include, for example, switches, mixers, amplifiers, filters, synthesizer circuitry, and control circuitry.

[0108] In the receive path, the RFEM may receive a radiated signal from an air interface via antenna 1426 and proceed to filter and amplify (with a low-noise amplifier) the signal. The signal may be provided to a receiver of the transceiver that down-converts the RF signal into a baseband signal that is provided to the baseband processor of the processors 1404.

[0109] In the transmit path, the transmitter of the transceiver up-converts the baseband signal received from the baseband processor and provides the RF signal to the RFEM. The RFEM may amplify the RF signal through a power amplifier prior to the signal being radiated across the air interface via the antenna 1426.

[0110] In various embodiments, the RF interface circuitry 1408 may be configured to transmit / receive signals in a manner compatible with NR access technologies.

[0111] The antenna 1426 may include antenna elements to convert electrical signals into radio waves to travel through the air and to convert received radio waves into electrical signals. The antenna elements may be arranged into one or more antenna panels. The antenna 1426 may have antenna panels that are omnidirectional, directional, or a combination thereof to enable beamforming and multiple input, multiple output communications. The antenna 1426 may include microstrip antennas, printed antennas fabricated on the surface of one or more printed circuit boards, patch antennas, or phased array antennas. The antenna 1426 may have one or more panels designed for specific frequency bands including bands in FR1 or FR2.

[0112] The user interface 1416 includes various input / output (I / O) devices designed to enable user interaction with the UE 1400. The user interface 1416 includes input device circuitry and output device circuitry. Input device circuitry includes any physical or virtual means for accepting an input including, inter alia, one or more physical or virtual buttons (for example, a reset button) , a physical keyboard, keypad, mouse, touchpad, touchscreen, microphones, scanner, headset, or the like. The output device circuitry includes any physical or virtual means for showing information or otherwise conveying information, such as sensor readings, actuator position (s) , or other like information. Output device circuitry may include any number or combinations of audio or visual display, including, inter alia, one or more simple visual  outputs / indicators (for example, binary status indicators such as light emitting diodes (LEDs) and multi-character visual outputs, or more complex outputs such as display devices or touchscreens (for example, liquid crystal displays (LCDs) , LED displays, quantum dot displays, and projectors) , with the output of characters, graphics, multimedia objects, and the like being generated or produced from the operation of the UE 1400.

[0113] The sensors 1420 may include devices, modules, or subsystems whose purpose is to detect events or changes in their environment and send the information (sensor data) about the detected events to some other device, module, or subsystem. Examples of such sensors include inertia measurement units comprising accelerometers, gyroscopes, or magnetometers; microelectromechanical systems or nanoelectromechanical systems comprising 3-axis accelerometers, 3-axis gyroscopes, or magnetometers; level sensors; flow sensors; temperature sensors (for example, thermistors) ; pressure sensors; barometric pressure sensors; gravimeters; altimeters; image capture devices (for example, cameras or lensless apertures) ; light detection and ranging sensors; proximity sensors (for example, infrared radiation detector and the like) ; depth sensors; ambient light sensors; ultrasonic transceivers; and microphones or other like audio capture devices.

[0114] The driver circuitry 1422 may include software and hardware elements that operate to control particular devices that are embedded in the UE 1400, attached to the UE 1400, or otherwise communicatively coupled with the UE 1400. The driver circuitry 1422 may include individual drivers allowing other components to interact with or control various input / output (I / O) devices that may be present within, or connected to, the UE 1400. For example, driver circuitry 1422 may include a display driver to control and allow access to a display device, a touchscreen driver to control and allow access to a touchscreen interface, sensor drivers to obtain sensor readings of sensors 1420 and control and allow access to sensors 1420, drivers to obtain actuator positions of electro-mechanic components or control and allow access to the electro-mechanic components, a camera driver to control and allow access to an embedded image capture device, audio drivers to control and allow access to one or more audio devices.

[0115] The PMIC 1424 may manage power provided to various components of the UE 1400. In particular, with respect to the processors 1404, the PMIC 1424 may control power-source selection, voltage scaling, battery charging, or DC-to-DC conversion.

[0116] A battery 1428 may power the UE 1400, although in some examples the UE 1400 may be mounted deployed in a fixed location and may have a power supply coupled to an electrical grid. The battery 1428 may be a lithium ion battery, a metal-air battery, such as a zinc-air battery, an aluminum-air battery, a lithium-air battery, and the like. In some implementations, such as in vehicle-based applications, the battery 1428 may be a typical lead-acid automotive battery.

[0117] FIG. 15 illustrates a network device 1500 in accordance with some embodiments. The network device 1500 may be similar to and substantially interchangeable with base station or a device of the core network or external data network.

[0118] The network device 1500 may include processors 1504, RF interface circuitry 1508 (if implemented as a base station) , core network (CN) interface circuitry 1514, memory / storage circuitry 1512, and antenna structure 1526.

[0119] The components of the network device 1500 may be coupled with various other components over one or more interconnects 1528.

[0120] The processors 1504, RF interface circuitry 1508, memory / storage circuitry 1512 (including communication protocol stack 1510) , antenna structure 1526, and interconnects 1528 may be similar to like-named elements shown and described with respect to FIG. 14.

[0121] The processors 1504 may include processor circuitry such as, for example, baseband processor circuitry (BB) 1504A, central processor unit circuitry (CPU) 1504B, and graphics processor unit circuitry (GPU) 1504C. The processors 1504 may include any type of circuitry or processor circuitry that executes or otherwise operates computer-executable instructions, such as program code, software modules, or functional processes from memory / storage circuitry 1512 to cause the UE to perform delay-adaptive operations as described herein. The processors 1504 may also include interface circuitry 1504D to communicatively couple the processor circuitry with one or more other components of the network device 1500.

[0122] The CN interface circuitry 1514 may provide connectivity to a core network, for example, a 5th Generation Core network (5GC) using a 5GC-compatible network interface protocol such as carrier Ethernet protocols, or some other suitable protocol. Network connectivity may be provided to / from the network device 1500 via a fiber optic or wireless  backhaul. The CN interface circuitry 1514 may include one or more dedicated processors or FPGAs to communicate using one or more of the aforementioned protocols. In some implementations, the CN interface circuitry 1514 may include multiple controllers to provide connectivity to other networks using the same or different protocols.

[0123] It is well understood that the use of personally identifiable information should follow privacy policies and practices that are generally recognized as meeting or exceeding industry or governmental requirements for maintaining the privacy of users. In particular, personally identifiable information data should be managed and handled so as to minimize risks of unintentional or unauthorized access or use, and the nature of authorized use should be clearly indicated to users.

[0124] For one or more embodiments, at least one of the components set forth in one or more of the preceding figures may be configured to perform one or more operations, techniques, processes, or methods as set forth in the example section below. For example, the baseband circuitry as described above in connection with one or more of the preceding figures may be configured to operate in accordance with one or more of the examples set forth below. For another example, circuitry associated with a UE, base station, or network element as described above in connection with one or more of the preceding figures may be configured to operate in accordance with one or more of the examples set forth below in the example section.

[0125] Examples

[0126] In the following sections, further example embodiments are provided.

[0127] Example 1 can include a method comprising: processing information received by a device via a wide beam from a non-terrestrial base station, the information indicating respective reference locations for narrow beams to be used to access a network, the narrow beams contained in the wide beam; determining, based on the information, that a location of the device corresponds to a first reference location of a first narrow beam of the narrow beams; transmitting a PRACH message of a random access procedure for accessing the network, the PRACH message indicating the first narrow beam to the network based on the location of the device corresponding to the first reference location; and transmitting, using the first narrow beam, a subsequent message of the random access procedure for accessing the network.

[0128] Example 2 can include the method of example 1, wherein the information comprises SSB information and SIB information.

[0129] Example 3 can include the method of any of examples 1 or 2, wherein the information comprises a SIB comprising an IE that indicates and number system synchronization blocks per RO for the first narrow beam.

[0130] Example 4 can include the method of example 3, wherein the information further indicates that the first narrow beam is associated with a first RO and a second narrow beam is associated with a second RO, wherein the PRACH message is transmitted via the first RO, wherein the network determines that the device is at the first reference location instead of a second reference location associated with the second narrow beam based on the PRACH message being transmitted via the first RO, and wherein RO resources are allocated equally between the first RO and the second RO.

[0131] Example 5 can include the method of example 4, wherein the RO resources are indexed based on a frequency domain and then a time domain in that order.

[0132] Example 6 can include the method of example 3, wherein the information further indicates that the first narrow beam is associated with a first random access occasion (RO) and a set of preambles, wherein the information further indicates a second narrow beam is associated with a second RO and the set of preambles, wherein the PRACH message comprises a preamble of the set of preambles and is transmitted via the first RO, and wherein the network determines that the device is at the first reference location instead of a second reference location associated with the second narrow beam based on the PRACH message being transmitted via the first RO, and wherein RO resources are allocated equally between the first RO and the second RO.

[0133] Example 7 can include the method of example 6, wherein the RO resources are indexed based on the set of preambles, a frequency domain, and then a time domain in that order.

[0134] Example 8 can include the method of example 3, wherein the information further indicates that the first narrow beam is associated with a first RO and a first set of preambles, wherein the information further indicates a second narrow beam is associated with a second RO and a second set of preambles, wherein the PRACH message comprises a preamble of the first set of preambles and is transmitted via the first RO, wherein the network determines that the  device is at the first reference location instead of a second reference location associated with the second narrow beam based on the PRACH message comprising the preamble and being transmitted via the first RO, and wherein first RO resources are allocated for the first RO and second RO resources are allocated to the second RO.

[0135] Example 9 can include the method of example 8, wherein the RO resources are indexed based on the first set of preambles and the second set of preambles, a frequency domain, and on a time domain.

[0136] Example 10 can include the method of any of examples 1-9, wherein the wide beam is a first wide beam, wherein a second wide beam is associated with a different number of ROs than the first wide beam, and wherein RO resource allocation is based on the first wide beam.

[0137] Example 11 can include an apparatus comprising: processor circuitry configured to perform any of the steps of examples 1-10; and interface circuitry coupled with the processor circuitry enable communication.

[0138] Example 12 can include one or more non-transitory computer-readable media comprising instructions that, when executed, cause processor circuitry to perform any of the steps of examples 1-10.

[0139] Example 13 can include an apparatus comprising: processor circuitry configured to: process information received via a wide beam from a base station, the information indicating respective reference locations for narrow beams to be used to access a network, the narrow beams associated with the wide beam, the information further indicating PUSCH resources to be used for a subsequent message for accessing a network, the PUSCH resources separated by time offsets or frequency offsets; determine that a location associated with the apparatus corresponds to a first reference location of a first narrow beam of the narrow beams based on the information, transmit a PRACH message for accessing the network, and transmit, using the first narrow beam and using the PUSCH resources, the subsequent message comprising an indication of the first narrow beam to the network; and interface circuitry coupled with the processor circuitry enable communication.

[0140] Example 14 the apparatus of example 13, wherein the processor circuitry is further configured to: process a RA response indicating that a frequency resource and a time resource,  wherein the frequency resource and the time resource are associated with the first narrow beam and a second narrow beam.

[0141] Example 15 can include the apparatus of any of examples 13 or 14, wherein the processor circuitry is further configured to: process a RA response indicating a time offset and a frequency offset between a first PUSCH resource of the PUSCH resources, and a second PUSCH resource of the PUSCH resources.

[0142] Example 16 can include the apparatus of any of examples 13-15, wherein the indication of the first narrow beam is via a MAC sub-header.

[0143] Example 17 can include the apparatus of any of examples 13-15, wherein the indication of the first narrow beam is via a MAC LCID codepoint.

[0144] Example 18 can include a method for performing any of the steps 13-16.

[0145] Example 19 can include one or more non-transitory computer-readable media comprising instructions that, when executed, cause processor circuitry to perform any of the steps of examples 13-15.

[0146] Example 20 can include one or more non-transitory computer-readable media comprising instructions that, when executed, cause processor circuitry to: process information received via a wide beam transmission from a base station, the information indicating respective reference locations for narrow beams to be used to access a network, the narrow beams contained in a wide beam, the information further indicating PUCCH resources; transmit, using the wide beam, a PRACH message for accessing the network; process a first RAR received via the wide beam; transmit, using the wide beam, a first UL message indicating a narrow beam capability; process a second RA response indicating a PUCCH repetition; and transmit, using the narrow beam and using a PUCCH resource of the PUCCH resources, a second UL message, the second UL message comprising an indication of the narrow beam to the network.

[0147] Example 21 can include the one or more non-transitory computer-readable media of example 21, wherein the indication of the narrow beam capability is via a MAC sub-header or a MAC LCID codepoint.

[0148] Example 22 can include the one or more non-transitory computer-readable media of any of examples 20 or 21, wherein the PUCCH resources are respectively allocated to the narrow beams.

[0149] Example 23 can include a method for performing any of the steps of examples 20-22.

[0150] Example 24 can include an apparatus comprising: processor circuitry configured to perform any of the steps of examples 20-22; and interface circuitry coupled with the processor circuitry enable communication.

[0151] Example 25 can include a method comprising: processing information received via a wide beam transmission from a base station, the information indicating respective reference locations for narrow beams to be used to access a network, the narrow beams contained in a wide beam, the information further indicating RACH resources; transmitting a PRACH message for accessing the network; processing a first RA response based on the PRACH message; transmitting a first UL message indicating a narrow beam capability; processing a second RA response based on the first UL message; transmitting, using the narrow beam and using a RACH resource of the RACH resources, a second UL message; and transmitting a third RA response, the third RA response indicating the narrow beam to the network.

[0152] Example 26 can include the method of example 25, wherein the third RA response further indicates a number of narrow beams contained in the wide beam

[0153] Example 27 can include an apparatus comprising: processor circuitry configured to perform any of the steps of examples 25 or 26; and interface circuitry coupled with the processor circuitry enable communication.

[0154] Example 28 can include one or more non-transitory computer-readable media comprising instructions that, when executed, cause processor circuitry to perform any of the steps of examples 25 or 26.

[0155] Any of the above-described examples may be combined with any other example (or combination of examples) , unless explicitly stated otherwise. The foregoing description of one or more implementations provides illustration and description, but is not intended to be exhaustive or to limit the scope of embodiments to the precise form disclosed. Modifications and variations  are possible in light of the above teachings or may be acquired from practice of various embodiments.

[0156] Although the embodiments above have been described in considerable detail, numerous variations and modifications will become apparent to those skilled in the art once the above disclosure is fully appreciated. It is intended that the following claims be interpreted to embrace all such variations and modifications.

Claims

1.A method comprising:processing information received by a device via a wide beam from a non-terrestrial base station, the information indicating respective reference locations for narrow beams to be used to access a network, the narrow beams contained in the wide beam;determining, based on the information, that a location of the device corresponds to a first reference location of a first narrow beam of the narrow beams;transmitting a physical random access channel (PRACH) message of a random access procedure for accessing the network, the PRACH message indicating the first narrow beam to the network based on the location of the device corresponding to the first reference location; andtransmitting, using the first narrow beam, a subsequent message of the random access procedure for accessing the network.2.The method of claim 1, wherein the information comprises synchronization signal block (SSB) information and system information block (SIB) information.3.The method of claim 1 or 2, wherein the information comprises a system information broadcast (SIB) comprising an information element (IE) that indicates and number system synchronization blocks per random access channel occasion (RO) for the first narrow beam.4.The method of claim 3, wherein the information further indicates that the first narrow beam is associated with a first random access channel occasion (RO) and a second narrow beam is associated with a second RO, wherein the PRACH message is transmitted via the first RO, wherein the network determines that the device is at the first reference location instead of a second reference location associated with the second narrow beam based on the PRACH message being transmitted via the first RO, and wherein RO resources are allocated equally between the first RO and the second RO.5.The method of claim 4, wherein the RO resources are indexed based on a frequency domain and then a time domain in that order.6.The method of claim 3, wherein the information further indicates that the first narrow beam is associated with a first random access occasion (RO) and a set of preambles, wherein the information further indicates a second narrow beam is associated with a second RO and the set of preambles, wherein the PRACH message comprises a preamble of the set of preambles and is transmitted via the first RO, and wherein the network determines that the device is at the first reference location instead of a second reference location associated with the second narrow beam based on the PRACH message being transmitted via the first RO, and wherein RO resources are allocated equally between the first RO and the second RO.7.The method of claim 6, wherein the RO resources are indexed based on the set of preambles, a frequency domain, and then a time domain in that order.8.The method of claim 3, wherein the information further indicates that the first narrow beam is associated with a first random access occasion (RO) and a first set of preambles, wherein the information further indicates a second narrow beam is associated with a second RO and a second set of preambles, wherein the PRACH message comprises a preamble of the first set of preambles and is transmitted via the first RO, wherein the network determines that the device is at the first reference location instead of a second reference location associated with the second narrow beam based on the PRACH message comprising the preamble and being transmitted via the first RO, and wherein first RO resources are allocated for the first RO and second RO resources are allocated to the second RO.9.The method of claim 8, wherein the RO resources are indexed based on the first set of preambles and the second set of preambles, a frequency domain, and on a time domain.10.The method of claim 1 or 2, wherein the wide beam is a first wide beam, wherein a second wide beam is associated with a different number of ROs than the first wide beam, and wherein RO resource allocation is based on the first wide beam.11.An apparatus comprising:processor circuitry configured to:process information received via a wide beam from a base station, the information indicating respective reference locations for narrow beams to be used to access a network, the narrow beams associated with the wide beam, the information further indicating physical uplink shared channel (PUSCH) resources to be used for a subsequent message for accessing a network, the PUSCH resources separated by time offsets or frequency offsets,determine that a location associated with the apparatus corresponds to a first reference location of a first narrow beam of the narrow beams based on the information,transmit a physical random access channel (PRACH) message for accessing the network, andtransmit, using the first narrow beam and using the PUSCH resources, the subsequent message comprising an indication of the first narrow beam to the network; andinterface circuitry coupled with the processor circuitry enable communication.12.The apparatus of claim 11, wherein the processor circuitry is further configured to:process a random access (RA) response indicating that a frequency resource and a time resource, wherein the frequency resource and the time resource are associated with the first narrow beam and a second narrow beam.13.The apparatus of claim 11 or 12, wherein the processor circuitry is further configured to:process a random access (RA) response indicating a time offset and a frequency offset between a first PUSCH resource of the PUSCH resources, and a second PUSCH resource of the PUSCH resources.14.The apparatus of claim 11 or 12, wherein the indication of the first narrow beam is via a medium access control (MAC) sub-header.15.The apparatus of claim 11 or 12, wherein the indication of the first narrow beam is via a MAC logical channel identifier (LCID) codepoint.16.One or more non-transitory computer-readable media comprising instructions that, when executed, cause processor circuitry to:process information received via a wide beam transmission from a base station, the information indicating respective reference locations for narrow beams to be used to access a network, the narrow beams contained in a wide beam, the information further indicating physical uplink control channel (PUCCH) resources;transmit, using the wide beam, a physical random access channel (PRACH) message for accessing the network;process a first random access response (RAR) received via the wide beam;transmit, using the wide beam, a first uplink (UL) message indicating a narrow beam capability;process a second random access (RA) response indicating a PUCCH repetition; andtransmit, using the narrow beam and using a PUCCH resource of the PUCCH resources, a second UL message, the second UL message comprising an indication of the narrow beam to the network.17.The one or more non-transitory computer-readable media of claim 16, wherein the indication of the narrow beam capability is via a medium access control (MAC) sub-header or a MAC logical channel identifier (LCID) codepoint.18.The one or more non-transitory computer-readable media of claim 16 or 17, wherein the PUCCH resources are respectively allocated to the narrow beams.19.A method comprising:processing information received via a wide beam transmission from a base station, the information indicating respective reference locations for narrow beams to be used to access a network, the narrow beams contained in a wide beam, the information further indicating random access channel (RACH) resources;transmitting a physical random access channel (PRACH) message for accessing the network;processing a first RA response based on the PRACH message;transmitting a first uplink (UL) message indicating a narrow beam capability;processing a second RA response based on the first UL message;transmitting, using the narrow beam and using a RACH resource of the RACH resources, a second UL message; andtransmitting a third RA response, the third RA response indicating the narrow beam to the network.20.The method of claim 19, wherein the third RA response further indicates a number of narrow beams contained in the wide beam.

Images