New preamble formats and related issues

Abstract

In communication system, the process of random-access is critical for initiating communication, as it allows the UE to signal its presence to the network, receive timing and frequency adjustments, and secure a communication channel. Here we outline issues to ensure quick and reliable network entry, reducing latency and improving overall user experience. The uplink link budget is also not particularly favorable due to significant path loss and limited UE power. To further improve the uplink link budget, based on the link budget formula: CNR = TX EIRP + G / T -K -PL -10*LOG10 (BW), we can consider enhancing the uplink SNR by Bandwidth reduction. In 6G, new preamble formats can be considered corresponding to even lower bandwidths. By adopting new preamble formats with lower bandwidths, the uplink CNR can be further improved, leading to better communication performance and reliability in 6G NTN scenarios. 6G proposes two new preamble formats with different mapping methods: NF0-NF8: The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length. The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration. NT0-NT12: The preamble occupies one subcarrier in the frequency domain. The time domain occupation is also flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

Description

NEW PREAMBLE FORMATS AND RELATED ISSUESFIELD

[0001] This disclosure relates generally to wireless communications, and, more particularly, to methods and apparatus about schemes for New preamble formats and related issues.BACKGROUND

[0002] In communication systems, the process of random-access is critical for initiating communication, as it allows the UE to signal its presence to the network, receive timing and frequency adjustments, and secure a communication channel. Here we outline issues to ensure quick and reliable network entry, reducing latency and improving overall user experience.SUMMARY

[0003] In a communication system, the random-access process is crucial for initiating communication. It allows the User Equipment (UE) to signal its presence to the network, receive timing and frequency adjustments, and secure a communication channel. Here, we outline issues to ensure quick and reliable network entry, reducing latency and improving the overall user experience. The uplink link budget is often not particularly favorable due to significant path loss and limited UE power. To further improve the uplink link budget, we can consider enhancing the uplink Signal-to-Noise Ratio (SNR) by reducing the bandwidth, based on the link budget formula: CNR = TX EIRP + G / T -K -PL -10*LOG10 (BW) . To improve UL link budget, this patent proposes new preamble formats with different mapping methods to achieve this goal.

[0004] In an aspect of the disclosure, a method, a computer-readable medium, and an apparatus are provided. The apparatus may be a UE. The UE transmits preamble with new proposed preamble format. The Network receives preamble with new proposed preamble format from UE.

[0005] In another aspect of the disclosure, the method of preamble generation and resource mapping for different preamble format is proposed.

[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 drawings set forth in detail certain illustrative features of the one or more aspects. These features are indicative, however, of but a few of the various ways in which the principles of various aspects may be employed, and this description is intended to include all such aspects and their equivalents.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0007] Figure 1 is a diagram illustrating an example of new preamble format transmission.

[0008] Figure 2 is a diagram illustrating an example of new preamble format transmission.

[0009] Figure 3 is a diagram illustrating an example of NF Preamble mapping to physical resource.

[0010] Figure 4 is a diagram illustrating an example of NT Preamble mapping to physical resource.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] In communication system, the process of random-access is critical for initiating communication, as it allows the UE to signal its presence to the network, receive timing and frequency adjustments, and secure a communication channel. Here we outline issues to ensure quick and reliable network entry, reducing latency and improving overall user experience. The uplink link budget is also not particularly favorable due to significant path loss and limited UE power. To further improve the uplink link budget, based on the link budget formula: CNR = TX EIRP + G / T -K -PL -10*LOG10 (BW) , we can consider enhancing the uplink SNR by Bandwidth reduction. In 6G, new preamble formats can be considered corresponding to even lower bandwidths. By adopting new preamble formats with lower bandwidths, the uplink CNR can be further improved, leading to better communication performance and reliability in 6G NTN scenarios. 6G proposes two new preamble formats with different mapping methods. More specifically, we propose new preamble formats and related issues:Proposal#1: NF0-NF8 NF0-NF8: The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS)  and the preamble sequence length. The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration. Ts = 1 / 30720 msec. Table 1 Different Preamble Formats are tailored to various use cases based on factors such as frequency  range, coverage area, latency requirements, and reliability needs. Choosing the appropriate Preamble Format can optimize network performance and meet the demands of different applications. Different Preamble Formats are designed for various use cases, primarily including the following: · NF0: -Use Case: Suitable for regular random access in FR1 (Frequency Range 1, 450 MHz to  6 GHz) . -Characteristics: Short duration and narrow bandwidth, ideal for most common indoor and  outdoor scenarios. · NF1: -Use Case: Suitable for wide-area coverage scenarios in FR1. -Characteristics: Longer duration and narrow bandwidth, suitable for scenarios requiring  larger coverage areas, such as suburban or rural areas covered by macro base stations and NTN. · NF2 / 3: -Use Case: Suitable for regular random access in FR1. -Characteristics: Longer duration and narrow bandwidth, suitable for scenarios requiring  low SNR access, such as NTN. · NF4: -Use Case: Suitable for regular random access in FR1 / FR3. -Characteristics: Short duration and wide bandwidth, ideal for scenarios with more doppler  tolerance. · NF5 / 6 / 7 / 8: -Use Case: Suitable for regular random access in FR1 / FR3. -Characteristics: Longer duration and wide bandwidth, suitable for scenarios requiring  low SNR access with more doppler tolerance, such as NTN.Proposal#2: NT0-NT16 NT0-NT16: The preamble occupies one subcarrier in the frequency domain, frequency hopping  can be used within N_sc^RA subcarriers, where each preamble repetition can be transmitted in one subcarrier within N_sc^RA subcarriers and N_sc^RA can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI or and N_sc^RA can be predefined values, e.g 139, 839, 48, 64, 12, 8, etc. The time domain occupation is also flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration. The preamble can have N repetitions as in the figure 2, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI. NT0-NT16: The preamble occupies one subcarrier in the frequency domain. The time domain  occupation is also flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration. Ts = 1 / 30720 msec. Table 1 Different Preamble Formats are tailored to various use cases based on factors such as frequency  range, coverage area, latency requirements, and reliability needs. Choosing the appropriate Preamble Format can optimize network performance and meet the demands of different applications. Different Preamble Formats are designed for various use cases, primarily including the following: · NT0: -Use Case: Suitable for regular random access in FR1 / FR3. -Characteristics: Short duration and narrow bandwidth, ideal for most LOW-SNR  scenarios. · NT1 / 2 / 3 / 4: -Use Case: Suitable for regular random access in FR1 / FR3. -Characteristics: Longer duration and narrow bandwidth, suitable for scenarios requiring  lower SNR access, such as NTN · NT5 / 6 / 7 / 8 / 9 / 10 / 11 / 12: -Use Case: Suitable for regular random access in FR1 / FR3 / FR2. -Characteristics: suitable for scenarios requiring lower SNR access, such as NTNProposal#3: Configuration Option 1: preamble formats is configured in RACH-ConfigCommon / RRC / SIB1 / MAC CE Network configured different preamble formats with SIB1 / RRC / MAC CE  / DCI. Preamble format  can be configured with other Random access configurations by higher layer parameter PRACH Configuration Index that is configured by network with SIB1 / RRC in initial access. Preamble format can be configured with other Random access configurations by DCI in connected state. Preamble format can be configured with other Random access configurations by paging in idle state. The IE RACH-ConfigCommon is used to specify the cell specific random-access parameters. The  preamble formats can be configured by higher layer parameter msg1-format and msg1-formatSet. Table 2 Option 2: preamble formats is configured in DCI / paging Network configured different preamble formats with SIB1 / RRC / MAC CE  / DCI. Preamble format  can be configured with other Random access configurations by higher layer parameter PRACH Configuration Index that is configured by network with SIB1 / RRC in initial access. Preamble format can be configured with other Random access configurations by DCI in connected state. Preamble format can be configured with other Random access configurations by paging in idle state. If the CRC of the DCI format 1_0 is scrambled by C-RNTI and the "Frequency domain resource  assignment" field are of all ones, the DCI format 1_0 is for random access procedure initiated by a PDCCH order, with preamble format configuration: · Random Access Preamble format Set –1 bits · Random Access Preamble format –4 bits Random Access Preamble format indicates the preamble format of PRACH. The parameter has  4bits, where 0 corresponds to NT0 when Random Access Preamble format Set equals to 1; where 0 corresponds to NF0 when Random Access Preamble format Set equals to 0; and so on. Random Access Preamble format Set indicates the preamble format set of PRACH. The parameter  has 1bit, where NT0-NT12 are the candidate preamble format set when Random Access Preamble format Set equals to 1; where NF0-NF8 are the candidate preamble format set when Random Access Preamble format Set to 0. Table 3 Table 4 Proposal 4: NF format preamble signal generation and resource mapping method 1. NF Preamble generation method: The set of random-access preambles xu, v (n) shall be generated according to xu, v (n) =xu ( (n+Cv) mod LRA) from which the frequency-domain representation shall be generated according to where LRA=839or LRA=139 depending on the preamble format as given in proposal 1.  There are 64 (or other value, for example, 8 / 16 / 32 / 64 / 128 / etc. ) preambles defined in each time-frequency PRACH occasion, enumerated in increasing order of first increasing cyclic shift Cv of a logical root sequence, and then in increasing order of the logical root sequence index, starting with the index obtained from the higher-layer parameter (e.g., prach-RootSequenceIndex or rootSequenceIndex-BFR or by msgA-PRACH-RootSequenceIndex) if configured. Additional preamble sequences, in case those preambles cannot be generated from a single root Zadoff-Chu sequence, are obtained from the root sequences with the consecutive logical indexes until all the sequences are found. The logical root sequence order is cyclic; the logical index 0 is consecutive to LRA-2 . The sequence number u is obtained from the logical root sequence index according to a table. The cyclic shift Cv is given by where NCS is given by a table. 2. NF Preamble mapping to physical resource: The preamble sequence shall be mapped to physical resources according to α (n+RBoffset*12*SCSPUSCH / SCSPRACH)=β*yu, v (n) , n=0, 1, 2, …, LRA-1 where β is an amplitude scaling factor in order to conform to the transmit power specified, yu, v (n)  is baseband signal, the RBoffset value is the frequency offset value in PUSCH RBs of the lowest possible PRACH occasion in frequency domain. There are 3 options for the RBoffset reference point. The definition of the RBoffset: 1) The offset value of the lowest PRACH transmissions occasion in PUSCH RBs to the PRB#0; 2) The offset value of the lowest PRACH transmissions occasion in PUSCH RBs to the lowest  frequency of active UL bandwidth part 3) The offset value of the lowest PRACH transmissions occasion in PUSCH RBs to the  center / lowest / highest frequency of the SSB received For example, as is shown in the figure 3, for the case of PRACH SCS = 5 kHz, PUSCH SCS = 15  kHz, LRA=139, RBoffset (option 2) =4. We can calculate the total occupied PRACH RE num is LRA, and the equivalent total occupied PUSCH RB num is And the PRACH RE start at the 1st RE of the 5th RB of the occupied PUSCH bandwidth part of the UE, i.e., α (n+144) =β*yu, v (n) , n=0, 1, 2, …, 138. After the resource mapping procedure, the mapped signal in frequency domain is α (n) , n= 0, 1, 2, …, N-1, where is the equivalent PRACH RE number of the UL active bandwidth part. The baseband signal can be represented as: Proposal 5: NT format preamble signal generation and resource mapping method 1. NT Preamble generation method: The baseband preamble signal s (t) is defined by where 0≤t≤TSEQ+TCP, β is an amplitude scaling factor in order to conform to the transmit  power, and the location in the frequency domain controlled by the parameter is selected randomly by UE and The RBoffset is to describe the offset value of the lowest possible PRACH occasion to the reference point. There are 3 options for the RBoffsetreference point. The definition of the RBoffset: 1) The offset value of the lowest PRACH transmissions occasion in PUSCH RBs to the PRB#0; 2) The offset value of the lowest PRACH transmissions occasion in PUSCH RBs to the lowest  frequency of active UL bandwidth part 3) The offset value of the lowest PRACH transmissions occasion in PUSCH RBs to the  center / lowest / highest frequency of the SSB received The signal is directly generated in time domain thus no frequency domain conversing procedure. 2. NT Preamble mapping to physical resource: The signal is directly generated in time domain thus no frequency domain conversing procedure.  However the the mapping relationship still remains as descripted below. The mapped frequency resource is derived accordingly: For the case of PRACH SCS = 5 kHz, PUSCH SCS = 15 kHz,  RBoffset (option2) = 4, as is shown in the figure 4. We can calculate the total occupied PUSCH RB num is 12 RB, and the PRACH RE starts at the 5th RB of the total occupied PUSCH RB num. And the mapped frequency resource for the PRACH RE is at the 4th RE of the 5th RB.

[0014] The previous description is provided to enable any person skilled in the art to practice the various aspects described herein. Various modifications to these aspects will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other aspects. Thus, the claims are not intended to be limited to the aspects shown herein, but is to be accorded the full scope consistent with the language claims, wherein reference to an element in the singular is not intended to mean “one and only one” unless specifically so stated, but rather “one or more. ” The word “exemplary” is used herein to mean “serving as an example, instance, or illustration. ” Any aspect described herein as “exemplary” is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other aspects. Unless specifically stated otherwise, the term “some” refers to one or more. Combinations such as “at least one of A, B, or C, ” “one or more of A, B, or C, ” “at least one of A, B, and C, ” “one or more of A, B, and C, ” and “A, B, C, or any combination thereof” include any combination of A, B, and / or C, and may include multiples of A, multiples of B, or multiples of C. Specifically, combinations such as “at least one of A, B, or C, ” “one or more of A, B, or C, ” “at least one of A, B, and C, ” “one or more of A, B, and C, ” and “A, B, C, or any combination thereof” may be A only, B only, C only, A and B, A and C, B and C, or A and B and C, where any such combinations may contain one or more member or members of A, B, or C. All structural and functional equivalents to the elements of the various aspects described throughout this disclosure that are known or later come to be known to those of ordinary skill in the art are expressly incorporated herein by reference and are intended to be encompassed by the claims. Moreover, nothing disclosed herein is intended to be dedicated to the public regardless of whether such disclosure is explicitly recited in the claims. The words “module, ” “mechanism, ” “element, ” “device, ” and the like may not be a substitute for the word “means. ” As such, no claim element is to be construed as a means plus function unless the element is expressly recited using the phrase “means for. ”

Claims

1.A method comprising proposing new preamble formats with reduced BW for communication system.2.The method of Claim 1, wherein the new preamble formats are NF0-NF5, the frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length, the time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.3.The method of Claim 2, wherein new preamble formats:for the NF0:the time duration is 1ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 1.25KHz;the bandwidth is 173.75KHz;the sequence mapping length in time domain is 24576Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 3168Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NF1:the time duration is 3ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 1.25KHz;the bandwidth is 173.75KHz;the sequence mapping length in time domain is 2*24576Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 21024Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NF2:the time duration is 3.5ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 1.25KHz;the bandwidth is 173.75KHz;the sequence mapping length in time domain is 4*24576Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 4688Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NF3:the time duration is 3.5ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 1.25KHz;the bandwidth is 173.75KHz;the sequence mapping length in time domain is 6*24576Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 3168Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NF4:the time duration is 1ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 5KHz;the bandwidth is 695KHz;the sequence mapping length in time domain is 4*6144Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 3168Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NF5:the time duration is 1.5ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 5KHz;the bandwidth is 695KHz;the sequence mapping length in time domain is 6*6144Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 4608Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NF6:the time duration is 2.5ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 5KHz;the bandwidth is 695KHz;the sequence mapping length in time domain is 12*6144Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 1584Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NF7:the time duration is 3ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 5KHz;the bandwidth is 695KHz;the sequence mapping length in time domain is 14*6144Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 3168Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NF8:the time duration is 3.5ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 5KHz;the bandwidth is 695KHz;the sequence mapping length in time domain is 16*6144Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 4608Ts, where Ts = 1 / 30720 msec.4.The method of Claim 1, wherein the new preamble formats are NT0-NT12, the preamble occupies one subcarrier in the frequency domain, the time domain occupation is also flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.5.The method of Claim 4, wherein new preamble formats:for the NT0:the time duration is 1ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 3.75KHz;the bandwidth is 3.75KHz;the sequence mapping length in time domain is 2*8192Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 7200Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NT1:the time duration is 1.5ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 3.75KHz;the bandwidth is 3.75KHz;the sequence mapping length in time domain is 4*8192Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 6768Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NT2:the time duration is 2ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 3.75KHz;the bandwidth is 3.75KHz;the sequence mapping length in time domain is 6*8192Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 6144Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NT3:the time duration is 2.5ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 3.75KHz;the bandwidth is 3.75KHz;the sequence mapping length in time domain is 8*8192Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 5760Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NT4:the time duration is 3.5ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 3.75KHz;the bandwidth is 3.75KHz;the sequence mapping length in time domain is 12*8192Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 4608Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NT5:the time duration is 1ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 5KHz;the bandwidth is 5KHz;the sequence mapping length in time domain is 4*6144Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 3168Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NT6:the time duration is 1.5ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 5KHz;the bandwidth is 5KHz;the sequence mapping length in time domain is 6*6144Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 4608Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NT7:the time duration is 2.5ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 5KHz;the bandwidth is 5KHz;the sequence mapping length in time domain is 12*6144Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 1584Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NT8:the time duration is 0.5ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 15KHz;the bandwidth is 15KHz;the sequence mapping length in time domain is 6*2048Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 1584Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NT9:the time duration is 1ms;the sequence length is 139;the sub carrier spacing is 15KHz;the bandwidth is 15KHz;the sequence mapping length in time domain is 14*2048Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 1152Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NT10:the time duration is 0.5ms;the sequence length is 839;the sub carrier spacing is 5KHz;the bandwidth is 5KHz;the sequence mapping length in time domain is 2*6144Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 1584Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NT11:the time duration is 1ms;the sequence length is 839;the sub carrier spacing is 5KHz;the bandwidth is 5KHz;the sequence mapping length in time domain is 4*6144Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 3168Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;for the NT12:the time duration is 2.5ms;the sequence length is 839;the sub carrier spacing is 5KHz;the bandwidth is 5KHz;the sequence mapping length in time domain is 12*6144Ts, where Ts = 1 / 30720 msec;the CP length in time domain is 1584Ts, where Ts = 1 / 30720 msec.6.The method of Claim 1, wherein Network configured different preamble formats with SIB1 / RRC / MAC CE  / DCI.7.The method of Claim 6, wherein new preamble formats can be configured by higher layer parameter msg1-format and msg1-formatSet; or can be configured by the DCI format 1_0 for random access procedure with preamble format configuration.8.The method of Claim 1, wherein the method of baseband preamble signal generation method for NF.9.The method of Claim 1, wherein the method of baseband preamble signal generation method for NT.10.The method of Claim 1, wherein the method of preamble mapping to physical resource for NF formats with offset value.11.The method of Claim 1, wherein the method of preamble mapping to physical resource for NT formats with offset value.

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