初始接入包括小區(qū)搜索和同步、系統(tǒng)消息廣播、小區(qū)選擇/重選和隨機(jī)接入等功能。它對(duì)幾個(gè)NR KPI有重大影響，例如控制面時(shí)延、覆蓋率、連接密度和網(wǎng)絡(luò)能效。

基于多波束的初始接入方法：

• 在基于多波束的方法中，多波束用于覆蓋TRP/UE的下行覆蓋區(qū)域或上行覆蓋距離

• 基于多波束的方法的一個(gè)例子是波束掃描，?當(dāng)對(duì)信號(hào)（或信道）應(yīng)用波束掃描時(shí)，信號(hào)（信道）在多個(gè)波束上傳輸/接收，這些波束是在有限時(shí)間內(nèi)的多個(gè)時(shí)間實(shí)例

這里討論了一種基于上下行掃描時(shí)間間隔（STI：Sweeping Time Interval）的統(tǒng)一單波束和多波束初始接入框架。

上下行STI的動(dòng)機(jī)是什么？

波束賦形是解決功率受限情況下初始接入覆蓋問題的有效方法，例如在毫米波頻率下。當(dāng)應(yīng)用波束賦形時(shí)，即多波束場(chǎng)景，TRP（UE）需要上下行波束掃描來發(fā)送（接收）和接收（發(fā)送）與初始接入相關(guān)的信號(hào)。在單波束情況下，可能需要重復(fù)以獲得足夠的初始接入覆蓋。上下行掃描時(shí)間間隔（STI）是一種靈活的信號(hào)結(jié)構(gòu)，將單波束和多波束傳輸和重復(fù)統(tǒng)一起來。

掃描時(shí)間間隔由以TDM方式多路復(fù)用的多個(gè)掃描塊（SB：sweeping block）組成，如圖1所示。在每個(gè)下行SB中，可以有一整套與初始接入相關(guān)的信號(hào)/信道，例如同步信號(hào)、PBCH和參考信號(hào)（用于RSRP測(cè)量或精細(xì)時(shí)頻同步）。

在多波束場(chǎng)景中，由于TXRU的數(shù)量有限，可能必須在一個(gè)SB中僅沿一個(gè)或幾個(gè)波束方向發(fā)送或接收信號(hào)。STI所有SB中的波束覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)域（如圖1所示）。這種多波束傳輸在定義為波束掃描。在單波束方案中，可以使用多個(gè)SB中的信號(hào)重復(fù)，以允許能量累積和覆蓋擴(kuò)展。對(duì)于信噪比非常低的小區(qū)邊緣UE，例如UMa，也應(yīng)考慮波束掃描和重復(fù)的組合。

可以注意到，由于使用少量SB成功檢測(cè)的概率變得更高，因此接近TRP的UE可以使用重復(fù)方案享受更快的初始接入。

此外，在功率不受限制的情況下，可能不需要波束掃描或重復(fù)。然后，單個(gè)SB STI就足夠了，例如低頻下基于單波束的部署。

下行掃描塊中的不同或重復(fù)PCI

實(shí)現(xiàn)波束掃描形式的一種方法是向每個(gè)下行SB中的每個(gè)波束分配一個(gè)小區(qū)，即物理小區(qū)標(biāo)識(shí)（PCI），類似于LTE和UMTS中的扇區(qū)小區(qū)，如圖2所示。

實(shí)現(xiàn)波束掃描的另一種方法是允許在不同的下行SB中重復(fù)對(duì)應(yīng)于相同小區(qū)（即相同PCI）的信號(hào)，如圖3所示。

這兩種方法原則上非常相似。然而，考慮到框架還應(yīng)包括單波束情況下的重復(fù)，自然會(huì)在多個(gè)波束上采用相同PCI的重復(fù)。與每個(gè)波束一個(gè)PCI的方法相比，在不同SB/波束上重復(fù)PCI的方法顯示出幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1.?需要更少的PCI，特別是在具有多個(gè)波束的部署中。這簡(jiǎn)化了PCI規(guī)劃并可以減少UE小區(qū)搜索工作。

2.?檢測(cè)一個(gè)小區(qū)的一個(gè)SB/波束的UE可以用很少的額外努力檢測(cè)同一小區(qū)的其他波束，因?yàn)樗鼈兪褂孟嗤腜CI并且以一定的時(shí)間偏移進(jìn)行傳輸。

3.?UE可以容易地軟組合來自不同下行SB的PBCH（與SI），因?yàn)樗鼈儗?duì)應(yīng)于同一小區(qū)。不清楚UE是否可以組合來自不同小區(qū)的PBCH。

4.?在波束之間移動(dòng)的空閑UE不會(huì)小區(qū)重選，這意味著可以省略SI接收和解碼。

注意，下行STI可以由單個(gè)下行SB組成，即僅由SS等的單個(gè)實(shí)例組成。如果gNB傳輸多個(gè)獨(dú)立小區(qū)，則這些小區(qū)中的每個(gè)小區(qū)傳輸其自己的下行STI。不排除不同小區(qū)的下行STI在彼此之上、彼此之后或以某種方式交錯(cuò)地同步傳輸。

下行STI結(jié)構(gòu)

在相同波束（即相同天線端口）上重復(fù)的情況下，例如在單波束情況下，UE可以相干地組合重復(fù)下行SB中的信號(hào)以提高SNR。然而，如果信號(hào)在來自相同TRP（即不同天線端口但準(zhǔn)并置）或來自不同TRP（即非準(zhǔn)并置）的不同波束上重復(fù)，則不同的組合方案可能是可行的。因此，對(duì)于UE來說，預(yù)先知道特定小區(qū)的STI中的重復(fù)結(jié)構(gòu)可能是有用的，例如，如果信號(hào)在連續(xù)下行SB中的相同波束上重復(fù)，如果不同下行SB中的信號(hào)是準(zhǔn)并置的，或者如果信號(hào)在特定不連續(xù)STI結(jié)構(gòu)中的不同波束上重復(fù)。雖然UE不必知道STI結(jié)構(gòu)來查找小區(qū)，但該信息可以提高檢測(cè)性能并降低UE功耗。還可以考慮將同樣是相鄰小區(qū)的STI結(jié)構(gòu)信息包括到空閑UE可用的SI中。

一個(gè)關(guān)鍵問題是上下行 STI與用于傳輸數(shù)據(jù)和相應(yīng)控制信令的幀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，即如何將上下行 STI映射到無線幀。一種簡(jiǎn)單的方法是應(yīng)用連續(xù)STI并刺穿一個(gè)或多個(gè)連續(xù)數(shù)據(jù)/控制傳輸以適應(yīng)STI，如圖4的中間方法所示。盡管上下行數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖园答伜驼{(diào)度在許多情況下非常有吸引力，但它是否能在所有情況下使用仍然令人懷疑。在這種情況下，需要使用延遲反饋或調(diào)度。然后，為STI屏蔽連續(xù)時(shí)間間隔的想法可能在一定程度上限制數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性，特別是如果采用長(zhǎng)STI。

對(duì)于基于單波束的部署，SB將只占用一個(gè)或幾個(gè)符號(hào)。剩下的部分可以像LTE一樣用于數(shù)據(jù)傳輸。因此，這似乎不是從時(shí)間間隔開始映射SB的好方法。應(yīng)為數(shù)據(jù)調(diào)度保留下行控制域。

考慮到基于多波束（w/o重復(fù)）的部署，需要保證統(tǒng)一的設(shè)計(jì)。這意味著多波束SB的映射應(yīng)與基于單波束的部署保持相同的開始時(shí)間點(diǎn)，并且所涉及的控制字段可以按照相同的原則保留。

因此，可采用圖4底部方法所示的另一種不連續(xù)STI方法。僅在SB多路復(fù)用的時(shí)間間隔內(nèi)刺穿數(shù)據(jù)。然后，即使長(zhǎng)的下行STI也可能不會(huì)影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)撵`活性。

時(shí)間信息

掃描時(shí)間間隔中的第一掃描塊可用作時(shí)間基準(zhǔn)。例如，它可能與幀或子幀邊界具有固定的時(shí)間關(guān)系。然而，檢測(cè)同步信號(hào)的UE不一定知道同步信號(hào)是哪個(gè)掃描塊的一部分。因此，可能適合指示掃描塊本身中的掃描塊索引（SBI： sweeping block index），以便UE可以檢測(cè)STI中的第一個(gè)SB的定時(shí)。

下行SB結(jié)構(gòu)

一個(gè)下行SB可容納下行同步信號(hào)（SS，其可包括PSS/SSS）、系統(tǒng)信息（SI）或波束特定參考信號(hào)（BRS：beam specific reference signal）。SS用于小區(qū)發(fā)現(xiàn)和粗略的時(shí)間/頻率同步。BRS可用于RSRP測(cè)量和精細(xì)的時(shí)間/頻率同步。SI用于指示與初始接入相關(guān)的基本系統(tǒng)配置，例如PRACH和上下行 STI的配置。

如圖5所示，可以考慮三種基本SB結(jié)構(gòu)。初步結(jié)果表明，即使采用理想的波束賦形，NR UMa場(chǎng)景也存在嚴(yán)重的覆蓋問題。因此，應(yīng)考慮進(jìn)一步提高覆蓋率?；赥DM的下行SB結(jié)構(gòu)，可以對(duì)與初始接入相關(guān)的信號(hào)進(jìn)行功率提升，有利于提高覆蓋率。此外，功率有限的場(chǎng)景也需要重復(fù)。