用于多波束操作的初始接入方法以及用户设备

摘要

本发明提供一种用于多波束操作的初始接入方法以及用户设备，用于多波束操作的初始接入方法包括：用户设备选择配置的UL资源的子集；其中所述UL资源被来自基站的下行链路DL的广播消息所配置；利用所述配置的UL资源或者所选择的所述UL资源的子集，用户设备向基站传输一次或者多次第一消息；所述用者设备从所述基站接收一个或者多个所述第一消息的响应消息，所述第一消息的响应消息用于响应所述第一消息；用者设备从接收的一个或者多个所述第一消息的响应消息中选择一个响应消息，其中所选择的响应消息指示相应的所述基站的接收资源，其中用户设备根据基站的接收资源获得用于后续与所述基站进行通信的所述用户设备的优选传输空间特性。

权利要求

1.一种用于多波束操作的初始接入方法，其特征在于，包括：

无线网络中的用户设备选择配置的上行链路UL资源的子集；其中所述UL资源被来自基站的下行链路DL的广播消息所配置；

利用所述配置的UL资源或者所选择的所述UL资源的子集，所述用户设备向基站传输一次或者多次第一消息；

所述用者设备从所述基站接收一个或者多个所述第一消息的响应消息，所述第一消息的响应消息用于响应所述第一消息；以及所述用者设备从接收的一个或者多个所述第一消息的响应消息中选择一个响应消息，其中所选择的响应消息指示相应的所述基站的接收资源，并且其中所述用户设备根据所述基站的接收资源获得用于后续与所述基站进行通信的所述用户设备的优选传输空间特性。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UL资源的子集的选择至少基于所述用户设备对DL资源的DL测量结果，所述DL资源用于承载所述UL资源的位置信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UL资源的子集的选择至少基于所述用户设备的波束互易性状态，其中，波束互易性的用户设备选择一个UL资源来尝试传输一次所述第一消息，非波束互易性的用户设备选择多个UL资源来尝试传输多次所述第一消息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UL资源的子集的选择至少基于基站的传输空间特性，其中，基于基站的传输空间特性的所述UL资源的子集的选择指示了基站是互易性的，部分互易性的，或者非互易性的，其中，互易性的基站具有完全的TX波束和RX波束互易性，部分互易性的基站具有部分的TX波束和RX波束互易性，和非互易性的基站不具有TX波束和RX波束互易性。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，如果基站是非互易性的，一个或者多个第一消息在对应于所述基站的不同接收空间特性的所述配置的整个UL资源中的每一个UL资源上传输。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，如果基站是部分互易性的，一个或者多个第一消息在所述配置的整个UL资源的子集中的每一个UL资源上传输。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，如果基站是互易性的，一个或者多个第一消息在所配置的一个相应的UL资源上传输。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一消息的传输至少基于所述用户设备的传输空间特性，基于所述用户设备的传输空间特性的所述第一消息的传输指示所述用户设备是互易性的，部分互易性的或者非互易性的，其中，互易性的用户设备具有完全的TX波束和RX波束的互易性，部分互易性的用户设备具有部分的TX波束和RX波束的互易性，非互易性的用户设备不具有TX波束和RX波束的互易性。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于传输所述第一消息的所述用户设备的传输空间特性是由所述用户设备根据所述用户设备的波束互易性状态确定的。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，如果选择了多个UL资源，所述用户设备的多个不同传输空间特性应用于不同的UL资源，以用于传输所述第一消息。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，如果选择一个UL资源，所选择的用于传输所述第一消息的用户设备的传输空间特性是该用户设备的一优选接收空间特性的波束互易性的传输空间特性，所述接收空间特性在对用于承载UL资源的位置信息的DL资源进行DL测量的期间被确定。

12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，如果所述用户设备是非互易性的或者部分互易性的，多个第一消息在每一相应的所选择的UL资源上传输。

13.如申请专利范围第12项所述的方法，其中，所述用户设备在每一个相应的UL资源上传输的多个第一消息上应用不同的传输空间特性。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UL资源被配置成多个集合，其中所述UL资源的每个集合对应基站的传输空间特性。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一消息在所选择的UL资源的子集的每一个UL资源上被传输一次或者多次。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，仅仅一个响应消息被所述用户设备接收，以及该响应消息包括：用于指示相应的基站的接收资源的标识符，以及其中，所述标识符是相应的基站接收资源的时间和频率的函数。

17.一种用于多波束操作的初始接入方法，包括：

基站在无线网络中广播一上行链路UL资源集合，其中UL资源被分成一个或者多个子集，每一子集对应基站的传输空间特性；其中，所广播的上行链路UL资源集合包括所述UL资源的一个或者多个子集；

所述基站从用户设备接收一个或者多个消息，所接收的消息为第一消息，其中所述第一消息被在所述UL资源的一个或者多个子集上传输一次或者多次；

所述基站从所述一个或者多个第一消息中选择一个第一消息；

所述基站向所述用户设备传输一个或者多个第一消息的响应消息。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述基站通过应用不同的接收空间特性接收一个或者多个第一消息。

19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，基于相应的第一消息所经历的信道的估计选择一个第一消息。

20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一消息的响应消息包括一标识符以指示相应的基站的接收资源，以及其中所述标识符是相应的基站的接收资源的时间和频率的函数。

21.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一消息的响应消息的传输是至少基于基站的传输空间特性，基于基站的传输空间特性的所述第一消息的响应消息的传输指示所述基站是互易性的，部分互易性的，或者非互易性的，其中，互易性的基站具有完全的TX和RX波束互易性，部分互易性的基站具有部分TX和RX波束互易性，非互易性的基站不具有TX和RX波束互易性。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，如果基站是非互易性的或者部分互易性的，所述基站向所述用户设备传输多个第一消息的响应消息。

23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，使用基站的相同传输空间特性传输多个第一消息的响应消息。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，多个第一消息的响应消息的传输对应所述用户设备能理解的不同随机接入响应窗口。

25.如权利要求21所述的方法，其特征在于，使用基站的不同的传输空间特性传输所述多个第一消息的响应消息。

26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，多个第一消息的响应消息的传输对应相同的随机存取响应窗口。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述随机存取响应窗口进一步被分成多个子窗口，在各个子窗口中有一轮随机存取响应传输。

28.如权利要求21所述的方法，其特征在于，如果基站是互易性的，在所述基站的一传输空间特性上广播的UL资源将在UL中通过所述基站的传输空间特性的互易性的接收空间特性来监测。

29.如权利要求21所述的方法，其特征在于，如果基站是部分非互易性的，在所述基站的一传输空间特性上广播的UL资源将在UL中通过所述基站中所有接收空间特性的一子集来监测。

30.如权利要求21所述的方法，其特征在于，如果基站是非互易性的，在基站的传输空间特性上广播的所述UL资源是完整的UL资源池。

31.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述基站和所有UE是互易性的，一个UL资源被配置用于所述基站的每一个相应的传输空间特性。

32.一种用户设备，包括：

收发器，从一个或者多个基站接收射频信号和向一个或者多个基站传输射频信号；

配置器，选择配置的UL资源的子集，其中所述UL资源被基站的DL广播消息配置；

第一消息发送器，向基站传输第一消息，其中所述第一消息在所述UL资源的所选子集的每一个UL资源上被传输一次或者多次；

回应接收器，从所述基站接收一个或者多个第一消息的响应消息，所述第一消息的响应消息响应于所述第一消息；

回应处理器，从所接收的一个或者多个第一消息的响应消息中选择一个响应消息，其中所选择的响应消息指示所述用户设备与所述基站后续通信所使用的相应的基站的接收资源。

33.如权利要求32所述的用户设备，其特征在于，UL资源的子集的选择至少基于基站的传输空间特性，其中，基于基站的传输空间特性的所述UL资源的子集的选择指示了所述基站是互易性的，部分互易性的或者非互易性的，其中，互易性的基站具有完整的TX和RX波束互易性，部分互易性的基站具有部分的TX和RX波束互易性，以及非互易性的基站不具有TX和RX波束互易性。

34.如权利要求33所述的用户设备，其特征在于，如果基站是非互易性的，一个或者多个第一消息在对应于不同的基站接收空间特性的所述配置的整个UL资源的每一个UL资源上传输。

35.如权利要求33所述的用户设备，其特征在于，如果基站是部分互易性的，一个或者多个第一消息在所述配置的整个UL资源的子集上的每一个UL资源上传输。

36.如权利要求33所述的用户设备，其特征在于，如果基站是互易性的，一个或者多个第一消息在所配置的一个相应的UL资源上传输。

37.如权利要求33所述的用户设备，其特征在于，所述第一消息的传输至少基于用户设备的传输空间特性，基于所述用户设备的传输空间特性的所述第一消息的传输指示所述用户设备是互易性的，部分互易性的，或者非互易性的，其中互易性的用户设备具有完全的TX和RX波束互易性，部分互易性的用户设备具有部分TX和RX波束互易性，非互易性的用户设备不具有TX和RX波束互易性。

38.如权利要求37所述的用户设备，其特征在于，如果所述用户设备是非互易性或者部分互易性的，多个第一消息在每一相应的所选择的UL资源上传输。

39.如权利要求38所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备在每一个相应的UL资源上传输的多个第一消息上应用不同的传输空间特性。

40.如权利要求32所述的用户设备，其特征在于，所述UL资源被配置成多个集合，其中，所述UL资源的每一个集合对应基站的传输空间特性。

说明书

用于多波束操作的初始接入方法以及用户设备

技术领域

[0001] 本发明实施例总体上关于无线通信，特别涉及用于多波束操作的初始接入(initial access)过程。

背景技术

[0002] 移动运行商(carrier)越来越频繁的遇到带宽不足促使其开发未充分利用的频谱，例如3G和300G之间的毫米波(millimeter wave,mmWave)，以用于下一代宽带蜂窝通信网路。毫米波(mmWave)带宽的可用频谱是传统蜂窝系统的两百倍。毫米波无线网络使用窄带波束定向通信并且能支持数千兆比特(gigabit)的数据速率。未充分利用的毫米波频谱的带宽具有1mm到100mm的波长范围。毫米波频谱的非常小的波长使得大量小型化的天线被放置在很小的区域内。这种小型化天线通过产生定向传输的电性可控矩阵来产生较高的波束成形(beamforming)增益。

[0003] 一些技术(例如毫米波网络)需要多波束操作。该网络对自适应波束成形(adaptive beamforming)的依赖的规模远远超过当前的蜂窝系统对自适应波束成形的依赖。基站具有多个定向波束或者空间特性。每一波束成形具有自己的控制波束。周期性的和预定的一组粗调控制波束提供适度的波束成形增益。每一个波束广播最小量的波束特定信息，该波束特定信息与长期演进(long term evolve，LTE)网络中的系统信息块(system information block，SIB)或者主信息块(master information block，MIB)相似。多个控制信息在该多波束网络中被传输和接收。

[0004] 多波束操作中的初始接入需要改进和增强。

发明内容

[0005] 提供一种用于多波束操作中初始接入的装置和方法。在一个新颖方面，UE接收多个响应消息，并且选择一个消息作为响应消息。在一个例子中，UE选择配置的多个UL资源的子集，传输第一消息，其中第一消息被在所选择的UL资源的子集的每一个上被传输一次或者多次，从基站接收一个或者多个第一消息的响应消息并选择一个响应消息，其中所选择的响应消息指示相应的基站的接收(RX)资源，所述相应的基站的接收(RX)资源被UE用于后续与基站BS通信。在一个例子中，UL资源的选择至少基于基站的传输空间特性，其中基于基站的传输空间特性的UL资源的选择指示了基站是互易性的，部分互易性的或者非互易性的。在一个例子中，第一消息的传输至少基于UE的传输空间特性，其中基于UE的传输空间特性的第一消息的传输指示了UE是互易性的，部分互易性的或者非互易性的。在另一个例子中，UL资源被配置成多个集合，其中UL资源的每个集合对应基站的TX特性。基站的TX特性可以是传输空间特性。基站的TX特性可以对应下行链路DL信道或者配置的DL控制波束。

[0006] 其中，本发明一实施例提供一种用于多波束操作的初始接入方法，其包括：无线网络中的用户设备选择配置的上行链路UL资源的子集；其中所述UL资源被来自基站的下行链路DL的广播消息所配置；利用所述配置的UL资源或者所选择的所述UL资源的子集，所述用户设备向基站传输一次或者多次第一消息；所述用者设备从所述基站接收一个或者多个所述第一消息的响应消息，所述第一消息的响应消息用于响应所述第一消息；以及所述用者设备从接收的一个或者多个所述第一消息的响应消息中选择一个响应消息，其中所选择的响应消息指示相应的所述基站的接收资源，并且其中所述用户设备根据所述基站的接收资源获得用于后续与所述基站进行通信的所述用户设备的优选传输空间特性。其中，传输空间特性可以包括TX波束，接收空间特性可以包括RX波束。

[0007] 本发明另一实施例提供一种用于多波束操作的初始接入方法，其包括：基站在无线网络中广播一上行链路UL资源集合，其中UL资源被分成一个或者多个子集，每一子集对应基站的传输空间特性；其中，所广播的上行链路UL资源集合包括所述UL资源的一个或者多个子集；所述基站从用户设备接收一个或者多个消息，所接收的消息为第一消息，其中所述第一消息被在所述UL资源的一个或者多个子集上传输一次或者多次；所述基站从所述一个或者多个第一消息中选择一个第一消息；所述基站向所述用户设备传输一个或者多个第一消息的响应消息。

[0008] 本发明又一实施例提供一种用户设备，包括：发射器，从一个或者多个基站接收射频信号和向一个或者多个基站传输射频信号；配置器，选择配置的UL资源的子集，其中所述UL资源被基站的DL广播消息配置；第一消息发送器，用于向基站传输第一消息，其中所述第一消息在所述UL资源的所选子集上被传输一次或者多次。例如，所述第一消息在所述UL资源的所选子集的每一个UL资源上被传输一次或者多次。该用户设备还包括回应接收器，从所述基站接收一个或者多个第一消息的响应消息，所述第一消息的响应消息响应于所述第一消息；和回应处理器，从所接收的一个或者多个第一消息的响应消息中选择一个响应消息，其中所选择的响应消息指示所述用户设备与所述基站后续通信所使用的相应的基站的接收资源。

[0009] 本发明内容不意图限制本发明。本发明的保护范围由所附专利申请范围所限定。

附图说明

[0010] 附图示出了本发明实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件。

[0011] 图1是基于本发明实施例示出的具有多波束的示例性无线网络(例如毫米波连接)的系统图；

[0012] 图2是示出在多个定向配置的小区中具有多个控制波束的示例性毫米波无线系统；

[0013] 图3是基于本发明示出的用于UE的上行链路UL和下行链路DL的示例性控制波束配置；

[0014] 图4是基于本发明实施例示出的作为重要因素的波束互易性(beam reciprocity)的示例性示意图；

[0015] 图5是基于本发明实施例示出的互易性的基站和非互易性的基站的RACH资源关联的示例性示意图；

[0016] 图6是基于本发明实施例示出的互易性的UE和非互易性的UE的RACH资源关联的示例性示意图；

[0017] 图7A是基于本发明实施例示出的用于互易性的基站配置的第一消息的传输的示例性示意图，例如Msg-1的传输；

[0018] 图7B是基于本发明实施例示出的用于互易性的基站配置的传输第一消息的响应消息的示例性示意图，例如传输Msg-2；

[0019] 图7C是基于本发明实施例示出的使用非互易性的UE初始接入互易性的基站配置的示例性流程图；

[0020] 图7D是基于本发明实施例示出的使用互易性的UE初始接入互易性的基站配置的示例性流程图；

[0021] 图8A是基于本发明实施例示出的用于非互易性基站配置的第一消息的传输的示例性示意图，例如Msg-1的传输；

[0022] 图8B是基于本发明实施例示出的用于非互易性基站配置的传输第一消息的响应消息的示例性示意图，例如传输Msg-2；

[0023] 图8C是基于本发明实施例示出的使用非互易性UE初始接入非互易性基站配置的示例性流程图；

[0024] 图8D是基于本发明实施例示出的使用互易性UE初始接入非互易性基站配置的示例性流程图；

[0025] 图9A是基于本发明实施例示出的用于具有互易性的基站和UE的资源分配的示例性示意图；

[0026] 图9B是基于本发明实施例示出的用于具有互易性的基站和UE的初始接入的示例性流程图；

[0027] 图10A是基于本发明实施例示出的部分互易性的基站配置的示例性示意图；

[0028] 图10B是基于本发明实施例示出的用于部分互易性的基站配置的初始接入过程的示例性示意图；

[0029] 图10C是基于本发明实施例示出的用于部分互易性的基站配置的初始接入的示例性流程图；

[0030] 图11A是基于本发明实施例示出的单一控制波束配置和初始接入过程的示例性示意图；

[0031] 图11B是基于本发明实施例示出的UE使用单一控制波束配置初始接入非互易性基站的示例性流程图；

[0032] 图11C是基于本发明实施例示出的UE使用单一控制波束配置初始接入互易性基站的示例性流程图；

[0033] 图12是基于本发明实施例示出的具有Msg-1和Msg-2的联系的虚拟RACH资源的示例性示意图；

[0034] 图13是基于本发明实施例示出的PAR窗口配置的示例性示意图；

[0035] 图14是基于本发明实施例示出的用于多波束操作的UE初始接入过程的示例性流程图；

[0036] 图15是基于本发明实施例示出的用于多波束操作的基站初始接入过程的示例性流程图。

具体实施方式

[0037] 现在请详细参考本发明的一些实施例，本发明的实施例将伴随附图示出。

[0038] 图1是基于本发明实施例示出的具有多波束的示例性无线网络100(例如mmWave连接)的示例性系统图。无线系统100包括分布在地理区域中的网络中所形成的一个或者多个固定的基础设施单元。该基础设施单元也可以被称为接入点(access point)，接入终端(access terminal)，基站，Node-B，eNode-B，或者技术领域中使用的其他术语。例如，基站101，102，103为服务区域内(例如小区(cell)内或者小区区段(cell sector)内)的几个移动台(mobile station)104，105，106和107服务。在一些系统中，一个或者多个基站与控制器耦接，形成接入网络(access network)，所述接入网络与一个或者多个核心网络耦接。
eNB 101是用作宏eNB的传统的基站。eNB 102和eNB 103是多波束基站，该多波束基站的服务区可以与eNB 101的服务区重迭，并且可以在边缘上彼此重迭。如果多波束eNB的服务区没有与宏eNB的服务区重迭，则认为多波束eNB是独立的，其可以在没有宏eNB的协助下为使用者提供服务。多波束eNB 102和多波束eNB 103具有多个区段(sector)，每一个区段具有多个控制波束以覆盖定向区域。控制波束121,122,123和124是eNB 102的示例性控制波束。
控制波束125,126,127和128是eNB 103的示例性控制波束。例如，UE或移动台104是仅仅在eNB 101的服务区并且通过链路111与eNB 101连接。UE106仅仅是与多波束网络连接，其被eNB 102的控制波束124覆盖，并且通过链路114与eNB 102连接。UE105是在eNB 101和eNB 
102的重迭服务区。在一个例子中，UE105被配置为具有双向连接并且能够同时通过链路113与eNB 101连接，并且通过链路115与eNB 102连接。UE 107是在eNB 101，eNB 102和eNB 103的重迭服务区。在例子中，UE 107被配置为具有双向连接并且能够同时通过链路112与eNB 
101连接，并且通过链路117与eNB 103连接。在例子中，一旦与eNB 103连接失败，UE107能切换到链路116，与eNB 102连接。

[0039] 图1进一步示出UE或者移动台107的简化框图130和eNB103的简化框图150。移动台107具有天线135，该天线135发射和接收射频信号。RF收发器模块133与该天线135耦接，从天线135接收RF信号，并将接收的RF信号转换成基带信号，并且发送基带信号到处理器132。
RF收发器模块133是举例，并且在一个例子中，RF收发器模块包括2个RF模块(未示出)，第一RF模块用于多波束传输(transmitting)和接收，另一个RF模块用于不同频带的传输和接收，该不同频带的传输和接收与多波束传输和接收不同。RF收发器133也将从处理器132接收的基带信号转换成RF信号，并且发送到天线135。处理器132处理接收的基带信号并且调用(invoke)不同的功能模块来执行移动台107中的特征。存储器131储存程序指令和数据
134，以控制移动台107的操作。

[0040] 根据本发明实施例，移动台107也包括执行不同任务的多个功能模块。配置器141选择配置的UL资源的子集，其中，UL资源被基站的下行链路(DL)广播消息配置。第一消息发送器142传输第一消息到基站，其中第一消息在所选的UL资源的集合中的每一个上传输一次或者多次。回应接收器143接收基站发出的响应第一消息的一个或者多个的第一消息的响应消息。回应处理器144从接收的一个或者多个第一消息的响应消息中选择一个响应消息，其中，所选择的响应消息指示UE后续与该基站通信的相应的基站的接收(RX)资源。

[0041] 类似的，eNB 103具有天线155，该天线155发射和接收射频信号。RF收发模块与该天线耦接，从天线155接收RF信号，并将接收的RF信号转换成基带信号，并且发送基带信号到处理器152。RF收发器153也将从处理器152接收的基带信号转换成RF信号，并且发送到天线155。处理器152处理接收的基带信号并且调用不同的功能模块来执行eNB 103中的特征。存储器151储存程序指令和数据154，以控制eNB 103的操作。根据本发明实施例，eNB 103也包括执行不同任务的多个功能模块。配置器161配置上行链路UL资源。消息接收器162接收一个或者多个第一消息并且选择一个第一消息。响应消息发送器163发送一个或者多个响应消息，以响应所述第一消息的接收。响应处理器164构建一个或者多个待传输的响应消息。

[0042] 图2标出在多个定向配置的小区中具有多个控制波束的多波束无线系统。UE 201与多波束eNB 202连接。多波束eNB 202定向的配置有多个区段(sector)/小区(cell)。每一个区段(sector)/小区(cell)被一组粗粒度(coarse)TX控制波束覆盖。例如，小区211和212是用于多波束eNB 202的小区。在一个例子中，三个区段(sector)/小区(cell)被配置，每一O个覆盖120区段。在一个例子中，每一个小区被8个控制波束覆盖。不同的控制波束是时分复用的(time division multiplexed,TDM)和可区分的。相控阵列天线(Phased array antenna)用于提供适当的波束成形增益。该组控制波束被重复的和周期性的传输。除了粗粒度(coarse)的TX控制波束以外，存在多个专用的波束(未示出)，这些专用的波束是基站的精细粒度分辨率(finer-resolution)的波束。每一个控制波束广播小区的特定信息，例如同步信号，系统信息和波束特定信息。UE可以访问由控制波束传输所广播的信息。

[0043] 图3示出了根据本发明的用于UE的上行链路UL和下行链路DL的示例性控制波束配置。控制波束是DL和UL资源的组合。在系统信息或波束特定(beam-specific)信息中明确指示控制波束的DL资源和UL资源之间的连接关系(linking)。它也可以基于一些规则隐含地获得，例如DL和UL传输时机(opportunity)之间的间隔。在一个实施例中，DL帧301具有占用总共0.38毫秒(msec)的8个DL波束。UL帧302具有占用总共0.38毫秒的8个UL波束。UL帧和DL帧之间的间隔是2.5毫秒(msec)。在一个实施例中，DL和UL具有对称的控制波束。

[0044] 图4示出了基于本发明实施例的作为重要因素的波束互易性的示例性图。衍射(Diffraction)对互易点阵(reciprocal lattice)具有影响。在多波束情况下，衍射发生以用于所有互易点阵上的点。TX波束和RX波束的互易性需要被校准。在实际操作中，TX波束和RX光束可能不是互易的。410是接收器点阵，420是发射器点阵。如果基站能够根据UE对于基站的一个或多个TX波束的DL测量，确定自己的用于UL接收的RX波束，并且基站能够根据对自己的一个或者多个RX波束上的UL测量，确定自己用于DL传输的TX波束，则在基站处的TX/RX波束的互易性成立。类似的，如果UE能够根据基站在UE的一个或多个TX波束上的UL测量，来确定自己用于DL接收的RX波束，并且UE能够根据UE自己的一个或者多个RX波束上的DL测量，确定自己用于UL传输的TX波束，则在UE处的TX/RX波束的互易性成立。校准可以为设备产生TX/RX波束的互易性。具有TX/RX波束互易性的基站被称为互易性的基站。具有TX/RX波束互易性的UE被称为互易性的UE。在一个实施例中，每个UE获得自己的互易性特性。在另一个实施例中，基站只有在初始接入之后才知道UE的互易性。在一个实施例中，UE的互易性可以通过用于基站的能力信令来获得。在又一个实施例中，UE通过系统信息获得基站的互易性。

[0045] 为了接入无线网络，UE执行初始接入过程。UE在广播信道中获取必要的信息，如主信息块(Master Information Block，MIB)和系统信息块(System Information Block，SIB)中的信息。在DL广播信道中要携带的基本信息之一是用于随机接入通道(Random Access Channel，RACH)msg-1传输的RACH的资源，通过使用该基本信息，基站和UE两端学习到如何通过专用通道相互通信。在诸如具有多个控制波束的多波束操作中，需要从控制波束传输的DL广播通道获取关联RACH资源的信息。在多波束操作中，每个单独的控制波束可以承载自己的广播通道。波束互易性的不同假设会引起不同的控制波束承载的DL通道/信令和RACH资源变化之间的关联。实质上，在初始接入期间，如果需要这样的信息来启用通信，则需要在两端学习用于DL/UL通信的波束对。该关联应提供适当的RACH资源，以便在DL，UL或两者上都能够获得波束。

[0046] 图5示出了基于本发明实施例的互易性的基站和非互易性的基站的RACH资源关联的示例性示意图。在初始接入阶段，基站假定不知道UE的互易性。在UE与网络连接后才知道UE的互易性。在一个例子中，基站通过能力信令(capability signaling)获得UE的互易性。关联配置是简单的依据基站的互易性。基于基站的特点RACH资源被分组。在一个例子中，基于基站的接收行为RACH资源被分组。配置500示出用于RACH资源的互易性的基站配置。互易性的基站具有多个DL通道，501，502，503，和508。每一个DL通道对应一组RACH资源。每一RACH资源指示一资源池(pool)，DL501指向包括多个RACH资源(例如511和518)的RACH资源组510。相似的，DL502指向包括多个RACH资源(例如521和528)的RACH资源组520。DL503指向包括多个RACH资源(例如531和538)的RACH资源组530。DL508指向包括多个RACH资源(例如
581和588)的RACH资源组580。

[0047] 如果基站是非互易的，每一个DL通道指向整个RACH资源。配置5100示出非互易性的基站的RACH资源分配。非互易性的基站具有多个DL通道，5101，5102，5103，和5108。RACH资源被配置成多个组。RACH组5110包括多个RACH资源，例如5111和5118。RACH组5120包括多个RACH资源，例如5121和5128。RACH组5130包括多个RACH资源，例如5131和5138。RACH组5180包括多个RACH资源，例如5181和5188。每一个DL通道对应整个RACH资源5101，该RACH资源5101包括RACH组5110，5120，5130和5180。

[0048] 图6示出基于本发明实施例的互易性的UE和非互易性的UE的RACH资源关联的示例性示意图。UE能够明确的通过信令(例如系统信息)学习基站的互易性能力，或者隐含的通过从关联配置学习基站的互易性能力。互易性的UE能选择性的仅仅使用所提供的RACH资源的一部分。这节省了UE功率和减少了消息碰撞的可能性，例如消息Msg-1碰撞的可能性。进一步的，仅仅使用RACH资源的一部分允许降低总体RACH资源池的尺寸。如图6所示，使用互易性的基站配置500。如果UE具有非互易性，具有多个波束11,12,13,14和15的非互易性的UE 601通过遍历波束(beam sweeping)发送第一消息，例如消息Msg-1。也就是说，在波束11,12,13,14和15上发送消息Msg-1。如果UE具有互易性，具有多个波束的11,12,13,14,和
15的互易性的UE602发送第一消息，例如使用波束14发送消息Msg-1，也就是说，消息Msg-1仅仅在波束14上被发送。

[0049] 基于基站的接收空间特性(例如基站的接收波束)，RACH资源被分组。基站发送DL信标(beacon)信号以供UE来选择UE处的DL波束对，其中信标(beacon)信号中包括波束特定参考信号(Reference Signal，RS)。这样做，在基站的TX波束和UE的RX波束之间执行彻底的波束搜索，以用于追踪DL波束。当在UE处获得DL的配置文件，DL波束对被选择出。例如，UE要选出一个DL波束对(包含一个基站的TX波束和一个UE的RX波束)，可以采用的做法是：用UE第一个RX波束去收基站的所有TX波束，然后用UE第二个RX波束去收基站的所有TX波束，以此类推，以尝试所有可能的基站的TX波束和UE的RX波束组合，通过测量每个基站的TX波束和UE的RX波束组合所对应的信标(beacon)信号，可以得到每个基站的TX波束和UE的RX波束组合所对应的信号质量，因此可以选择出信号质量较好的DL波束对(包含一个基站的TX波束和一个UE的RX波束)。通过所选择的DL波束对中基站的TX波束所传输的广播通道中的关联(association)，确定RACH资源。

[0050] 图7A示出基于本发明实施例的用于互易性的基站配置的第一消息的传输的示例性示意图，该第一消息例如消息Msg-1。互易性的基站的RACH配置500被配置。作为例子，互易性的UE702和非互易性的UE703执行对网络的初始接入。在UE具有互易性的情况下，UE使用已确定的UL波束传输第一消息，第一消息例如消息Msg-1。在一个例子中，已确定的UL波束是被UE 702随机选择的。在另一个例子中，UE702根据预定义的规则选择RACH资源。在另一个例子中，UE702根据DL资源的DL测量选择UL的RACH资源，其中该DL资源承载了RACH资源的位置信息。然后，UE702利用选择的RACH资源传输消息Msg-1。如果基站成功的接收Msg-1对应的前导(preamble)，基站学习能够用于与UE通信的TX/RX波束。可选的，基站学习到基站的RX/TX波束具体方式可以是：从哪个RX波束收到就学习到RX波束。由于基站的互易性，基站的TX波束与基站的RX波束匹配。后续通过使用基站学习到RX波束所匹配的TX波束承载基站的Msg-2的传输。例如，UE702根据DL测量选择基站的TX波束3和UE的RX波束1。由于在基站和UE上的波束互易性，UE确定基站的RX波束3(其将对应用于msg-1传输的一个或者多个RACH时机(occasion))和UE的TX波束1，以用于尝试传输msg-1。在传输msg-1之后，UL的波束成形的通道响应被基站获得，即ψ1,3，图7A中的UL的配置文件矩阵720中ψ1,3代表的是UE TX beam#1和BS RX beam#3之间看到的通道的通道响应或者信号质量。可选的，在一个例子中，仅仅有一个RACH时机(occasion)，其对应一个基站的DL波束，用于传输msg-1。

[0051] 非互易性的UE703在RACH资源上遍历自己的TX波束，以保证基站接收第一消息，例如msg-1,其中，非互易性的UE703在RACH资源上遍历自己的TX波束可以是非互易性的UE703用不同的UE TX波束(例如波束11,12,13,14和15)来进行在RACH资源上的传输。如果基站成功的接收msg-1对应的前导(preamble)，基站学习到基站的RX/TX波束，其能被用于与UE703通信。UL配置文件矩阵730被基站获得，并且DL波束1和UL波束2被选择。在UE通过遍历(sweep through)其TX波束之后，基站的RX波束和所有UE的TX波束之间通道的UL波束成形的通道响应被基站获得，即图7A中UL配置文件矩阵730中的ψ1,2,ψ2,2,…,ψN,2。在一个例子中，仅仅存在对应一个基站的DL波束的一个RACH时机，用以传输msg-1。所以，UE必须选择UE的一个用于传输的TX波束。

[0052] 图7B示出基于本发明实施例的用于互易性基站的第一消息的响应消息的传输的示例性示意图，例如，互易性基站传输Msg-2。UE期望通过使用如DL配置文件矩阵(matrix)710所指示的自己的已选择的DL波束对，在随机接入回应(Random Access Response，RAR)的接收窗口接收Msg-2(如图7B中711和712所示)，其中DL配置文件矩阵(matrix)710是由UE通过DL测量获得的，并且用于选择RACH资源。其中，DL配置文件矩阵710中的 表示UE的RX波束1和基站的TX波束2之间的通道的通道响应或者信号质量，可选的，如图所示，UE期望使用接收Msg-2中的DL波束对为UE的RX波束1和基站的TX波束2。Msg-2隐式的或者显式的包括UE的UL的波束信息，UE的UL的波束信息后续用于UL的传输。在一个例子中，Msg-2包括用于指示相应的基站的接收资源的标识符。在一个例子中，标识符是相应的基站的接收资源的时间和频率的函数。在一个例子中，第一消息的响应消息(如Msg-2)不限于在控制波束区域上传输。在一个例子中，Msg-2可以在专用区域中传输，但使用与所选的控制波束成形器(beamformer)相同的波束成形器。

[0053] 图7C是基于本发明实施例的使用非互易性UE初始接入互易性基站的配置的示例性流程图。UE708执行与基站709的初始接入。在步骤781，基站709广播具有RACH资源分配信息的波束特定参考信号(Reference Signal，RS)。在步骤782，UE708执行波束管理和确定优选的DL波束对。由于UE708是非互易的，在步骤783，UE708发送多个Msg-1给基站709。在步骤784，基站709选择一个接收的Msg-1并且回复单个Msg-2到UE708。可选的，因为基站具有互易性，所以UE传送RACH的地方会对应到基站的同一个RX波束。所以UE发送的多个RACH Msg-
1会对应到基站的同一个RX波束，如图所示，基站用同一个RX波束收到UE用5个TX波束发送的5个Msg-1。基站可以选一个信号强的Msg-1来回复。Msg-2隐式或者显式的包括UE的UL的波束信息。

[0054] 图7D是基于本发明实施例的使用互易性UE初始接入互易性的基站的配置的示例性流程图。UE708执行与基站709的初始接入。在步骤791，基站709广播具有RACH资源分配信息的波束特定参考信号(RS)。在步骤792，UE708执行波束管理。由于UE708是互易性的，所以在步骤793，UE708选择一个波束并且发送Msg-1到基站709。例如，具体的，在步骤791中，UE广播DL信标(beacon)信号，DL信标(beacon)信号中包括具有RACH资源分配信息的波束特定参考信号。在步骤793中，UE要选出一个DL波束对(包含一个基站的TX波束和一个UE的RX波束)，可以采用的做法是：用UE的第一个RX波束去收基站的所有TX波束，然后用UE的第二个RX波束去收基站的所有TX波束，以此类推，将基站的所有可能的TX波束和UE的RX波束组合都试过，每个基站的TX波束和UE的RX波束组合对应一信号质量(例如,RSRP)，选择出较好质量的DL波束对，该较好质量的DL波束对作为优选的DL波束对。其中，这个信号质量可以是通过测量信标beacon信号来得到的。该步骤中，UE708根据所选择的DL波束对中的基站TX波束所发送的广播通道上的关联确定RACH资源。在步骤794，基站709回复单个Msg-2给UE708。由于基站不知道UE的互易性能力，Msg-2隐式或者显式的包括UE的UL波束信息。

[0055] 对于非互易性的基站配置，基于基站的接收空间特性(例如基站的接收波束)，RACH资源被分组。UE使用DL信标(beacon)信号来选择DL波束对。通过在基站的TX波束和UE的RX波束之间执行彻底搜索，以用于追踪DL波束。当在UE处测量DL配置文件矩阵时，选择出DL波束对。UE根据所选择的DL波束对中的基站TX波束所发送的广播通道上的关联确定RACH资源。

[0056] 图8A是基于本发明实施例的用于非互易性基站配置的第一消息的传输的示例性示意图，例如Msg-1的传输。非互易性的基站的RACH配置5100被配置。例如，互易性的UE802和非互易性的UE803执行对网络的初始接入。通过UE的互易性，UE使用已确定的UL波束传输第一消息，例如传输Msg-1。在一个例子中，已确定的UL波束由UE802随机的选择。在另一个例子中，UE802根据预定义的规则选择RACH资源。由于UE的互易性，TX波束与UE的RX波束匹配。然后，UE使用选择的RACH资源传输Msg-1。如果基站成功的接收Msg-1对应的前导(preamble)，基站学习用于与UE802通信的TX/RX波束。在基站没有互易性的情况下，基站的所有的TX波束作为DL的候选波束。例如，UE802选择UL波束2。基站获得UL的配置文件820。UE选择DL波束2和UL波束2。其中，图8A中的ψ2,3代表的是UE TX beam#2和BS RX beam#3之间看到的通道的通道响应或者信号质量。

[0057] 非互易性的UE803在RACH资源上多次遍历(sweep through)其TX波束，以确保基站接收第一消息，例如Msg-1。如果基站成功的接收到Msg-1对应的前导，基站学习用于与UE803通信的TX/RX波束。在基站没有互易性的情况下，基站的所有的TX波束作为DL的候选波束。例如，UE802选择波束3。基站获得UL配置文件830。UE选择DL波束2和UL波束3。

[0058] 图8B示出基于本发明实施例的用于非互易性基站配置的传输第一消息的响应的示例性示意图，例如传输Msg-2。UE期望使用已选择的DL波束对在RAR接收窗口上执行Msg-2接收。通过遍历(sweep through)基站的所有TX波束，基站的Msg-2被重复传输。例如，基站使用自己的所有TX波束，重复的传输Msg-2。Msg-2包括UE的UL波束信息，UE的UL波束信息能被用于UL的传输。在一个例子中，第一消息的响应消息(例如Msg-2)并不限于在控制波束区域上传输。在一个例子中，Msg-2可以在在专用区域中传输，但是所使用的波束成形器与所选择的控制波束成形器相同。UE向基站回复Msg-3，Msg-3包括针对基站的基站的TX波束指示。

[0059] 图8C示出基于本发明实施例的使用非互易性UE初始接入非互易性基站的配置的示例性流程图。UE808执行与基站809的初始接入。在步骤881，基站809广播具有RACH资源分配信息的波束特定参考信号(RS)。在步骤882，UE808执行波束管理和建立DL对。由于UE808是非互易性的，在步骤883，UE808遍历(sweep through)其TX波束并且向基站809发送多个Msg-1。如图8C所示，UE 808使用多个不同的TX波束向基站809发送Msg-1。在步骤884，基站809选择一个接收的Msg-1并且遍历(sweep through)其TX波束以向UE808发送多个Msg-2。
如图8C所示，基站809选择一个接收的Msg-1并且使用多个不同的TX波束向UE808发送多个Msg-2。Msg-2包括UE的UL波束信息。在步骤885，UE808发送Msg-3到基站809，Msg-3包括基站的TX波束的指示。

[0060] 图8D示出基于本发明实施例的使用互易性UE初始接入非互易性基站的配置的示例性流程图。UE808执行与基站809的初始接入。在步骤891，基站809广播具有RACH资源分配信息的波束特定参考信号(RS)。在步骤892，UE808执行波束管理和建立DL对。由于UE808是互易性的，在步骤893，UE808选择遍历基站RX波束的RACH资源的子集，并且发送多个Msg-1到基站809。在步骤894，基站809选择一个接收的Msg-1并且遍历(sweep through)其TX波束以向UE808发送多个Msg-2。如图8D所示，基站使用多个不同的TX波束以向UE808发送Msg-2。其中Msg-2包括UE的UL波束信息。在步骤895，UE808发送Msg-3到基站809，Msg-3包括基站的TX波束指示。

[0061] 在一个例子中，基站和UE都是互易的，这意味着基站和所有UE都是完全互易性的，该关联过程基于这个假设而被简化。

[0062] 图9A示出基于本发明实施例的互易性的基站和UE的资源分配的示例性示意图。UE使用DL信标(beacon)信号来选择DL波束对。在基站的TX波束和UE的RX波束之间执行彻底的波束搜索。当在UE处测量DL配置文件矩阵，选择出波束对。RACH资源是基于广播通道中的关联确定的，其中该广播通道是由所选择的波束对中的基站的TX波束传输的。使用选择的UE TX波束，在已确定的RACH资源上传输前导。由于互易性，UE的RX波束与UE的TX波束匹配。如果基站成功的接收前导，基站学习了能用于与UE通信的基站的TX/RX波束。由于互易性，基站的RX波束与基站的TX波束匹配。通过使用新确定的基站的TX/RX波束，承载后续的Msg-2传输。UE期望使用自己的已选择的波束对，在随机接入响应(random access response，RAR)接收窗口执行Msg-2接收。如图所示，每一个DL通道，例如DL 901,902,903,和908中的每一个，被配置具有一个RACH资源。DL 901,902,903,和908被配置分别具有RACH 911,912,913,和918。UE获得DL配置文件920并确定UE的DL波束1和基站的UL波束3被使用。

[0063] 图9B示出基于本发明实施例的互易性的基站和UE的初始接入的示例性示意图。UE908执行与基站909的初始接入。在步骤991，基站909广播具有RACH资源分配信息的波束特定参考信号(RS)。在步骤992，UE 908执行波束管理和建立DL对。由于UE908具有互易性，在步骤993，UE908选择一个TX波束，并且发送Msg-1到基站909。在步骤994，基站909发送Msg-2到UE908。由于UE和基站都是互易性的，RACH资源分配被简化。

[0064] 互易性指在TX波束成形器和RX波束成形器之间的一对一映射。部分互易性指可以使用TX波束和RX波束之间的关联关系。UE和基站都可以是部分互易性的。

[0065] 图10A基于本发明实施例的用于部分互易性的基站配置的示例性示意图。示例性的部分互易性的UE被示出具有3个UL波束1061,1062,和1063和3个DL波束1051,1052,和1053。DL波束1051与UL波束1061和1062关联。DL波束1052与UL波束1062和1063关联。DL波束
1053与UL波束1063和1061关联。如图所示，部分互易性的配置具有一个DL信道与RACH资源池的子集关联。多个DL通道DL 1001,1002,1003和1008被配置。RACH资源被配置具有包括如
1011和1018的RACH资源的资源组1010，以及包括如1021和1028的RACH资源的资源组1020，以及包括如1031和1038的RACH资源的资源组1030，以及包括如1081和1088的RACH资源的资源组1080。作为例子，DL1002被配置具有RACH资源组1010和1020。DL1003被配置具有RACH资源组1020和1030。

[0066] 图10B是基于本发明实施例的部分互易性的基站配置的初始接入过程的示例性示意图。在UE不具有互易性的情况下，UE在其RACH资源上遍历(sweep through)UE的TX波束，以保证基站接收MSg-1。例如图10B，UE在其多个不同的TX波束上发送MSg-1，以保证基站接收MSg-1。如果基站成功的接收MSg-1对应的前导，基站学习用于与UE通信的基站的RX波束。由于部分互易性，基于基站的RX波束，确定候选的基站的TX波束。UE期望通过使用已选择的DL波束对在RAR接收窗口上接收Msg-2消息。通过使用新确定的候选的基站的TX波束，承载基站的Msg-2传输，其中Msg-2包括UE的TX波束信息，该UE的TX波束信息能被用于UL传输。
Msg-3包括针对基站的基站的TX波束指示。

[0067] 图10C是基于本发明实施例的用于部分互易性的基站配置的初始接入的示例性流程图。UE1041执行与基站1042的初始接入。在步骤1071，基站1042广播具有RACH资源分配信息的波束特定参考信号(RS)。在步骤1072，UE1041执行波束管理和建立DL对。由于UE1041具有部分互易性，在步骤1073，UE1041遍历(sweep through)自己的TX波束的子集并且发送多个Msg-1到基站1042。在步骤1074，基站1042选择一个接收的Msg-1并且遍历(sweep through)自己的TX波束的子集，以发出多个Msg-2到UE1041。Msg-2包括UE的UL波束信息。在步骤1075，UE1041发送Msg-3到基站1042。Msg-3包括基站的TX波束指示。

[0068] 在一个例子中，仅仅一个控制波束被配置。该控制波束为小区(cell)提供整个覆盖。仅仅有一个DL广播信道，该DL广播信道提供与RACH资源的单个关联配置。在初始接入之前，不能在背景(background)中获得DL波束情况。该关联是一对多的。

[0069] 图11A示出基于本发明实施例的单个控制波束配置和初始接入过程的示例性示意图。单个DL信道1100被配置具有整个RACH资源，该整个RACH资源包括：具有如1111和1118的RACH资源的RACH组1110，具有如1121和1128的RACH资源的RACH组1120，具有如1131和1138的RACH资源的RACH组1130，以及具有如1181和1188的RACH资源的RACH组1180。互易性的UE1102和非互易性的UE1103执行对单个控制波束网络的初始接入。在UE具有或者不具有互易性的情况下，UE在RACH资源上多次遍历(sweep through)自己的TX波束，以保证基站接收Msg-1。如果基站成功的接收Msg-1对应的前导，该基站学习能被用于与UE通信的基站的RX波束。在基站不具有互易性的情况下，基站的所有的TX波束可作为DL的候选波束。在基站具有互易性的情况下，基站TX波束与基站的RX波束匹配。在基站具有互易性的情况下，基站通过使用选择的基站的TX波束多次发送Msg-2。多次Msg-2的传输是为了UE尝试用不同的波束来接收。Msg-2隐式的或者显式的包括UE的TX波束信息，该UE的TX波束信息能被用于UL传输。在一个例子中，基站仅仅传输msg-2一次并且UE需要确定一个UE的RX波束来接收。在基站不具有互易性的情况下，基站几次遍历(sweep through)基站的所有TX波束来传输Msg-2。这为UE侧提供了彻底的波束搜索机会。Msg-2包括UE的TX波束信息，该UE的TX波束信息能被用于UL传输。在UE具有或者不具有互易性的情况下，UE通过所指示的UE的TX波束来传输Msg-3。由于Msg-3是被调度的传输，该基站期望使用自己的已选择的RX波束来执行接收。在非互易性基站的情况下，Msg-3包括基站的TX波束指示。

[0070] 图11B是基于本发明实施例的UE使用单个控制波束配置初始接入非互易性基站的示例性流程图。UE1141执行与基站1142的初始接入。在步骤1161，基站1142广播具有RACH资源分配信息的波束特定参考信号(RS)。在步骤1162，UE1141执行波束管理和建立DL对。在步骤1163，UE1141遍历(sweep through)RACH资源，并且发送多个Msg-1消息给基站1142。基站1142选择一个接收的Msg-1消息。由于基站1142具有非互易性，在步骤1164，该基站1142遍历(sweep through)其TX波束来发送多个Msg-2给UE1141。Msg-2包括UE的UL波束信息。在步骤1165，UE1141发送Msg-3给基站1142。Msg-3包括基站的TX波束指示。

[0071] 图11C示出基于本发明实施例的UE使用单个控制波束配置初始接入互易性基站的示例性流程图。UE1141执行与基站1142的初始接入。在步骤1171，基站1142广播具有RACH资源分配信息的波束特定参考信号(RS)。在步骤1172，UE1141执行波束管理和建立DL对。在步骤1173，UE1141遍历(sweep through)RACH资源，并且发送多个Msg-1消息给基站1142。基站1142选择一个接收的Msg-1消息。由于基站1142具有互易性，在步骤1174，该基站1142选择一个TX波束，并且使用所选择的TX波束来多次发送Msg-2给UE1141。Msg-2隐式的或者显式的包括UE的UL波束信息。在步骤1175，UE1141发送Msg-3给基站1142。

[0072] 在初始接入过程中应用了RACH程序。原则上，使用四步RACH程序。然而，由于第三和第四步是被调度的传输，所以也可以使用两步的RACH程序。通过两步的RACH程序，将在第三和第四步中承载的信息潜在的承载在该两步RACH程序的第一步中。传统(legacy)的RACH程序也适用但是需要进行一些改进。首先，多个Msg-1需要被映像到单个RAR。第二，能使用不同的TX波束成形器传输连续的RAR。也能使用相同的TX波束成形器来传输RAR。RA-RNTI的确定包括UE的TX波束的发信。例如，RA-RNTI的值跟传送的RACH资源有关，所以可以暗示网络NW所选择的UE TX beam。

[0073] 在一个例子中，配置虚拟的RACH资源。总RACH池被分成多个组。每个单独的组对应不同的基站接收特性或者接收空间特性，例如RX波束。在每一个RACH资源组，每一个RACH资源组进一步被分成子集。虚拟的RACH资源包括多个RACH资源，其中多个RACH资源中的每一个RACH资源能一对一的被映射到相同RACH组中各自的RACH子集。虚拟的RACH资源包括来自RACH组的所有集合的RACH资源。从子集中选择RACH资源的同时确定了虚拟RACH资源的其他成员。

[0074] 图12是基于本发明实施例的具有Msg-1和Msg-2的关联的虚拟RACH资源的示例性示意图。该RACH资源被分成多个集合，其包括具有如RACH1211和1218的RACH资源的RACH组1210，具有如RACH1221和1228的RACH资源的RACH组1220，具有如RACH1231和1238的RACH资源的RACH组1230，具有如RACH1281和1288的RACH资源的RACH组1280。多个RACH组能被映像到虚拟的RACH组1200。对于多个Msg-1传输存在一个RA响应，该多个msg-1传输对应到，例如一RACH组。在一个RACH资源组中不同RACH资源上发送Msg-1能对应不同的UE传输行为，例如UE的TX波束。RA-RNTI用于RACH资源上传输的msg-1的RAR，该RAR对应msg-1传输的优选接收。需要注意的是，RA-RNTI类似于LTE实践(practice)，其是接收的msg-1传输的频率资源和时间的函数。它指示了UE的TX行为和基站的RX行为的优选组合。使用这种RA-RNTI选择，基站在Msg-2中将已选择的UE的TX波束发信给UE。在一个例子中，可能有多次相同RAR内容的RAR传输，每一个RAR传输对应由基站成功接收的msg-1。在另一个例子中，基站传输RAR一次并且该RAR传输对应由基站确定的优选的msg-1接收。该选择例如可以基于接收的信号功率强度，或者信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)，或者所经历的(experienced)UL信道的其他质量测量。

[0075] 图13示出基于本发明实施例的RAR窗口配置的示例性示意图。该RACH资源被分成多个集合，其包括具有如RACH1311和1318的RACH资源的RACH组1310，具有如RACH1321和1328的RACH资源的RACH组1320，具有如RACH1331和1338的RACH资源的RACH组1330，具有如RACH1381和1388的RACH资源的RACH组1380。在所有可能的Msg-1传输结束后RAR窗口开始。
RAR窗口位置被指定，或者由网络发送或者两者。在一个例子中，不同的RAR窗口被配置关联到用于基站的TX遍历(sweep)的不同RACH组。RACH组1310被配置用于RAR窗口1361。RACH组
1320被配置用于RAR窗口1362。RACH组1330被配置用于RAR窗口1363。RACH组1380被配置用于RAR窗口1364。在一个例子中，RAR窗口能重迭。在一个例子中，每一个RAR窗口1361,1362,
1363,或者1364能进一步被配置成用于UE的RX波束遍历(sweep)(或者称为扫描)的多个子窗口。窗口1362能进一步被分为多个子窗口，例如1371,1372,和1376。

[0076] 图14示出基于本发明实施例的用于多波束操作的UE初始接入过程的示例性流程图。在步骤1401，UE选择无线网络中已配置的UL资源的子集，其中UL资源被来自基站的DL广播消息配置。在步骤1402，UE向基站传输第一消息，其中第一消息在所选择的UL资源的子集上被传输一次或者多次。在步骤1403，UE从基站接收一个或者多个第一消息的响应消息，第一消息的响应消息响应于第一消息。在步骤1404，UE从接收的一个或者多个第一消息的响应消息中选择一个响应消息，其中，所选择的响应消息能指示相应的基站接收资源，基于该响应消息，UE能获得优选的用于后续与基站通信的UE的传输空间特性，其中，该传输空间特性可以包括:UE的TX波束。

[0077] 图15示出基于本发明实施例的用于多波束操作的基站初始接入过程的示例性流程图。在步骤1501，基站在无线网络中广播一UL资源集合，其中该UL资源被分成一个或者多个子集，每一个子集对应基站传输空间特性。在步骤1502，基站从UE接收一个或者多个消息，该一个或者多个消息全为第一消息，其中第一消息在UL资源的一个或者多个子集上传输一次或者多次。在步骤1503，基站从一个或者多个第一消息中选择一个接收的第一消息。在步骤1504，基站传输一个或者多个第一消息的响应消息到UE。

[0078] 虽然已经结合用于指导目的的某些特定实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。因此，可以在不脱离如专利申请范围中阐述的本发明的范围的情况下，实践所描述的实施例的各种特征的各种修改，改编和组合。

[0079] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。