New preamble formats and related issues

Abstract

For 6G systems, new preamble formats are proposed to accommodate even lower bandwidths, further improving uplink CNR and communication reliability in NTN scenarios. These new preamble formats feature flexible frequency and time domain resource occupation, depending on the subcarrier spacing (SCS) and preamble sequence length, and can span multiple slots based on network configuration. The proposed methods address critical challenges in random-access processes, uplink link budget optimization, and GNSS error calculation. In one aspect, the invention proposes methods for designing back-to-back preambles, data-back-to-preamble and cyclic prefix (CP) designs for PRACH preambles where the CP duration is set to integer multiples of 144 preambles, with various subcarrier spacings (SCS), including 1.25 kHz, 2.5 kHz, 3.75 kHz, 5 kHz, 7.5 kHz, 15 kHz, and larger than 15 kHz. These methods ensure efficient and reliable random-access procedures, reducing latency and improving overall user experience. Additionally, the invention introduces methods for GNSS error calculation method, which is critical for accurate positioning and synchronization in wireless communication systems. This method improves the precision of error estimation, enabling more reliable network operations.

Description

NEW PREAMBLE FORMATS AND RELATED ISSUESFIELD

[0001] The invention discussed below relates generally to wireless communication, and more particularly, to methods for initial access and preamble designs.BACKGROUND

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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.SUMMARY

[0005] The following presents a simplified summary of one or more aspects in order to provide a basic understanding of such aspects. This summary is not an extensive overview of all contemplated aspects, and is intended to neither identify key or critical elements of all aspects nor delineate the scope of any or all aspects. Its sole purpose is to present some concepts of one or more aspects in a simplified form as a preclude to the more detailed description that is presented later.

[0006] In one aspect, the method of back to back preamble of PRACH SCS 1.25 kHz, 2.5 kHz, 3.75 kHz, 5 kHz, 7.5 kHz, 15 kHz and larger than 15 kHz are proposed.

[0007] In one aspect, the method of data back to preambles preamble of PRACH SCS 1.25 kHz, 2.5 kHz, 3.75 kHz, 5 kHz, 7.5 kHz, 15 kHz and larger than 15 kHz are proposed.

[0008] In one aspect, the method of the CP for the preamble equals to integer times of 144 Ts preamble of PRACH SCS 1.25 kHz, 2.5 kHz, 3.75 kHz, 5 kHz, 7.5 kHz, 15 kHz and larger than 15 kHz are proposed.

[0009] In another aspect, the method of GNSS error calculation method is proposed.

[0010] To the accomplishment of the foregoing and related ends, the one or more aspects comprise the features hereinafter fully described and particularly pointed out in the claims. The following description and the annexed figures set forth in detail certain illustrative features of the one or more aspects. These features are indicative, however, of but a few of the various ways in which the principles of various aspects may be employed, and this description is intended to include all such aspects and their equivalents.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0011] FIG. 1 illustrates an exemplary diagram of preamble format for proposal 1 alternative 1.

[0012] FIG. 2 illustrates an exemplary diagram of preamble format for proposal 1 alternative 2.

[0013] FIG. 3 illustrates an exemplary diagram of preamble format for proposal 1 alternative 3.

[0014] FIG. 4 illustrates an exemplary diagram of preamble format of back to back preamble, data back to preambles preamble and the CP for the preamble equals to integer times of 144 Ts.

[0015] FIG. 5 illustrates an exemplary diagram of GNSS error calculation method.DETAILED DESCRIPTION

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] In one aspect of the disclosure, the method of new preamble format for SCS = 1.25 kHz is proposed wherein Ts = 1 / 30720 msec. More specifically, we propose to consider the following alternative:

[0019] Proposal#1: new preamble format for SCS = 1.25 kHz

[0020] Alternative 1: back to back preambles (the CP of second preamble can be seen as full of GP for the first preamble)

[0021] Note for Proposal 1 alternative 1:

[0022] - TCP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ, and TGP = 0.

[0023] - The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0024] - The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0025] - The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0026] - The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0027] - The exemplary preamble format for alternative 1 can be illustrated as Figure 1 and Figure 4.

[0028] Alternative 2: data back to preamble (the CP of data can be seen as part of GP for the preamble)

[0029] Note for Proposal 1 alternative 2:

[0030] - TCP = TGP + CP of data (144 / 160) , and TCP+TGP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ.

[0031] - The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0032] - The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0033] - The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0034] - The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0035] - The exemplary preamble format for proposal 1 alternative 2 is shown as Figure 2 and Figure 4.

[0036] Alternative 3: the CP for the preamble equals to integer times of 144 Ts

[0037] Note for Proposal 1 alternative 3:

[0038] - TCP≈TGP, where TCP = integer times of 144 and TCP = 144*ROUND ( (TCP+TGP)  / 144 / 2) , and TGP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ-TCP

[0039] - The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0040] - The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0041] - The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0042] - The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0043] - The exemplary preamble format for proposal 1 alternative 3 is shown as Figure 3 and Figure 4.

[0044] In another aspect of the disclosure, the method of new preamble format for SCS = 2.5 kHz is proposed wherein Ts = 1 / 30720 msec. More specifically, we propose to consider the following alternative:

[0045] Proposal #2: a method of new preamble format for SCS = 2.5 kHz

[0046] Alternative 1: back to back preambles (the CP of second preamble can be seen as full of GP for the first preamble)

[0047] Note for Proposal 2 alternative 1:

[0048] - TCP = = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ, and TGP = 0.

[0049] - The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0050] - The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0051] - The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0052] - The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0053] Alternative 2: data back to preamble (the CP of data can be seen as part of GP for the preamble)

[0054] Note for Proposal 2 alternative 2:

[0055] - TCP = TGP + CP of data (144 / 160) , and TCP+TGP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ.

[0056] - The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0057] - The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0058] - The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0059] - The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0060] Alternative 3: the CP for the preamble equals to integer times of 144

[0061] Note for Proposal 2 alternative 3:

[0062] - TCP [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ, and TGP = 0.

[0063] - The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0064] - The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0065] - The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0066] - The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0067] In another aspect of the disclosure, the method of new preamble format for SCS = 3.75 kHz is proposed wherein Ts = 1 / 30720 msec. More specifically, we propose to consider the following alternative:

[0068] Proposal #3: a method of new preamble format for SCS = 3.75 kHz

[0069] Alternative 1: back to back preambles (the CP of second preamble can be seen as full of GP for the first preamble)

[0070] Note for Proposal 3 alternative 1:

[0071] - TCP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ, and TGP = 0.

[0072] - The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0073] - The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0074] - The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0075] - The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0076] Alternative 2: data back to preamble (the CP of data can be seen as part of GP for the preamble)

[0077] Note for Proposal 3 alternative 2:

[0078] - TCP = TGP + CP of data (144 / 160) , and TCP + TGP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ.

[0079] - The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0080] - The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0081] - The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0082] - The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0083] Alternative 3: the CP for the preamble equals to integer times of 144

[0084] Note for Proposal 3 alternative 3:

[0085] - TCP ≈ TGP, where TCP = integer times of 144 and TCP = 144 *ROUND ( (TCP+TGP)  / 144 / 2) , and TGP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ -TCP.

[0086] - The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0087] - The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0088] - The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0089] - The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0090] In another aspect of the disclosure, the method of new preamble format for SCS = 5 kHz is proposed wherein Ts = 1 / 30720 msec. More specifically, we propose to consider the following alternative:

[0091] Proposal #4: a method of new preamble format for SCS = 5 kHz

[0092] Alternative 1: back to back preambles (the CP of second preamble can be seen as full of GP for the first preamble)

[0093] Note for Proposal 4 Alternative 1:

[0094] ● TCP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ, and TGP = 0.

[0095] ● The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0096] ● The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0097] ● The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0098] ● The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0099] Alternative 2: data back to preamble (the CP of data can be seen as part of GP for the preamble)

[0100] Note for Proposal 4 Alternative 2:

[0101] ● TCP = TGP + CP of data (144 / 160) , and TCP+TGP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ.

[0102] ● The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0103] ● The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0104] ● The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0105] ● The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0106] Alternative 3: the CP for the preamble equals to integer times of 144 Ts

[0107] Note for Proposal 4 Alternative 3:

[0108] ● TCP ≈ TGP, where TCP = integer times of 144 and TCP =144*ROUND ( (TCP+TGP)  / 144 / 2) , and TGP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ-TCP

[0109] ● The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0110] ● The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0111] ● The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0112] ● The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0113] In another aspect of the disclosure, the method of new preamble format for SCS = 5 kHz is proposed wherein Ts = 1 / 30720 msec. More specifically, we propose to consider the following alternative:

[0114] Proposal #5: a method of new preamble format for SCS = 7.5 kHz

[0115] Alternative 1: back to back preambles (the CP of second preamble can be seen as full of GP for the first preamble)

[0116] Note for Proposal 5 Alternative 1:

[0117] ● TCP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ, and TGP = 0

[0118] ● The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0119] ● The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0120] ● The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0121] ● The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0122] Alternative 2: data back to preamble (the CP of data can be seen as part of GP for the preamble)

[0123] Note for Proposal 5 Alternative 2:

[0124] ● TCP = TGP + CP of data (144 / 160) , and TCP+TGP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ

[0125] ● The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0126] ● The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0127] ● The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0128] ● The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0129] Alternative 3: the CP for the preamble equals to integer times of 144 Ts

[0130] Note for Proposal 5 Alternative 3:

[0131] ● TCP ≈ TGP, where TCP = integer times of 144 and TCP =144*ROUND ( (TCP+TGP)  / 144 / 2) , and TGP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ-TCP

[0132] ● The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0133] ● The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0134] ● The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0135] ● The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0136] In another aspect of the disclosure, the method of new preamble format for SCS >= 15 kHz (e.g., 15 / 30 / 60 / 120 / 240 / 480 / 960 kHz) is proposed wherein Ts = 1 / 30720 msec. More specifically, we propose to consider the following alternative:

[0137] Proposal #6: a method of new preamble format for SCS >= 15 kHz

[0138] Alternative 1: back to back preambles (the CP of second preamble can be seen as full of GP for the first preamble)

[0139] Note for Proposal 6 Alternative 1:

[0140] ● TCP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ, and TGP = 0.

[0141] ● The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0142] ● The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0143] ● The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0144] ● The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0145] Alternative 2: data back to preamble (the CP of data can be seen as part of GP for the preamble)

[0146] Note for Proposal 6 Alternative 2:

[0147] ● TCP = TGP + CP of data (144 / 160) , and TCP+TGP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ.

[0148] ● The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0149] ● The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0150] ● The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0151] ● The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0152] Alternative 3: the CP for the preamble equals to integer times of 144 Ts

[0153] Note for Proposal 6 Alternative 3:

[0154] ● TCP ≈ TGP, where TCP = integer times of 144 and TCP =144*ROUND ( (TCP+TGP)  / 144 / 2) , and TGP = [30720 or (144+2048) *14] *duration of preamble (ms) -TSEQ-TCP

[0155] ● The frequency domain resource occupation depends on the subcarrier spacing (SCS) and the preamble sequence length.

[0156] ● The preamble sequence length can be LRA and the frequency resource occupied BW can be following table.

[0157] ● The time domain occupation is flexible and can span multiple slots, depending on the network configuration.

[0158] ● The preamble can have N repetitions, where N can be configured in SIB / RRC / MAC CE / DCI.

[0159] In another aspect of the disclosure, the method of GNSS error calculation is proposed. More specifically, we propose to consider the following alternative:

[0160] Proposal #7: a method of GNSS error calculation

[0161] For scenarios where GNSS is known with limited GNSS error, the GNSS error restrictions should be calculated according to the equations following with the minimum elevation angle, orbit height, the CP length of preamble.

[0162] For example, as is shown in figure 5, when the minimum elevation angle = 45 deg, orbit height = 550 km, the CP length of preamble= 1728, the supported GNSS error ≈ 6 km.

[0163] The previous description is provided to enable any person skilled in the art to practice the various aspects described herein. Various modifications to these aspects will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other aspects. Thus, the claims are not intended to be limited to the aspects shown herein, but is to be accorded the full scope consistent with the language claims, wherein reference to an element in the singular is not intended to mean “one and only one” unless specifically so stated, but rather “one or more. ” The word “exemplary” is used herein to mean “serving as an example, instance, or illustration. ” Any aspect described herein as “exemplary” is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other aspects. Unless specifically stated otherwise, the term “some” refers to one or more. Combinations such as “at least one of A, B, or C, ” “one or more of A, B, or C, ” “at least one of A, B, and C, ” “one or more of A, B, and C, ” and “A, B, C, or any combination thereof” include any combination of A, B, and / or C, and may include multiples of A, multiples of B, or multiples of C. Specifically, combinations such as “at least one of A, B, or C, ” “one or more of A, B, or C, ” “at least one of A, B, and C, ” “one or more of A, B, and C, ” and “A, B, C, or any combination thereof” may be A only, B only, C only, A and B, A and C, B and C, or A and B and C, where any such combinations may contain one or more member or members of A, B, or C. All structural and functional equivalents to the elements of the various aspects described throughout this disclosure that are known or later come to be known to those of ordinary skill in the art are expressly incorporated herein by reference and are intended to be encompassed by the claims. Moreover, nothing disclosed herein is intended to be dedicated to the public regardless of whether such disclosure is explicitly recited in the claims. The words “module, ” “mechanism, ” “element, ” “UE, ” and the like may not be a substitute for the word “means. ” As such, no claim element is to be construed as a means plus function unless the element is expressly recited using the phrase “means for. ”

[0164] While aspects of the present disclosure have been described in conjunction with the specific embodiments thereof that are proposed as examples, alternatives, modifications, and variations to the examples may be made. Accordingly, embodiments as set forth herein are intended to be illustrative and not limiting. There are changes that may be made without departing from the scope of the claims set forth below.

Claims

1.A method of new preamble format and related issues.2.The method of claim 1, wherein the preamble format comprises a sequence length of at least one of {7, 15, 31, ..., 1023, 1031, …} .3.The method of claim 2, wherein the preamble format comprises a sub-carrier spacing of at least one of {1.25 kHz, 2.5 kHz, 5 kHz, 7.5 kHz, >= 15 kHz} .4.The method of claim 2, wherein the preamble format comprises back to back preambles.5.The method of claim 2, wherein the preamble format comprises data back to preambles.6.The method of claim 2, wherein the preamble format comprises CP for the preamble equals to integer times of 144.7.The method of claim 4, wherein the TCP = [30720 /  (144+2048) *14] *occupied slots -TSEQ, and TGP = 0.8.The method of claim 5, wherein the TCP = TGP + CP of data (144 / 160) , and TCP+TGP = [30720 /  (144+2048) *14] *occupied slots –TSEQ.9.The method of claim 6, wherein the TCP =144*ROUND ( (TCP+TGP)  / 144 / 2) , and TGP = [30720 / (144+2048)*14]*occupied slots –TSEQ –TCP.

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