本公开的实施例涉及无线接入网络，并且更具体地涉及无线接入网络(ran)中用于终端设备的初始接入的方法、设备和计算机程序产品。
背景技术：
移动数据的迅猛增加对于通信系统的容量提出了更高的要求，而无线网络密集化成为满足移动数据需求的重要方式。在第三代合作伙伴计划3gppran2关于第五代5g移动通信系统的新空口(nr)的讨论中，已经对于一个小区中包括一个或多个传输点达成了一致。具有多个传输点小区的设计可以提供移动性管理、协调传输、干扰控制方面的优点。在5g移动通信系统的操作中，由于所使用的载波包括诸如6ghz以下的低频载波与诸如6-100ghz的高频载波，因此，在设计终端设备初始接入网络的技术方案时需要考虑一种通用框架来支持上述的多样性需求。
技术实现要素：
本公开的实施例提供无线接入网络ran中用于终端设备的初始接入的方法、装置和计算机程序产品。
根据本公开的第一方面，提供了一种无线接入网络ran中用于终端设备的初始接入的方法。在ran中的小区中具有多个传输点。在多个传输点的第一传输点处，与多个传输点的第二传输点同步地以第一周期传输与ran中的小区相关联的第一发现信号。在第一传输点处，以第二周期传输与第一传输点相关联的第二发现信号。第一发现信号指示第二发现信号的资源配置信息。
根据本公开的第二方面，提供了一种无线接入网络(ran)中的传输点，ran中的小区中具有该传输点和至少一个其他传输点。该传输点包括控制器和包括指令的存储器。当指令被控制器执行时，使得该传输点执行动作。所执行的动作包括：在该传输点处，与至少一个其他传输点同步地以第一周期传输与ran中的小区相关联的第一发现信号；以及在该传输点处，以第二周期传输与该传输点相关联的第二发现信号，第一发现信号指示第二发现信号的资源配置信息。
根据本公开的第三方面，提供了一种程序产品，被有形地存储在非瞬态计算机可读介质上并且包括机器可执行指令，指令在被计算机执行时使得计算机执行上述方法。
应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本公开的实施例的无线接入网络的示意图；
图2a示出了根据本公开的实施例的方法的流程图；
图2b示出了根据本公开的另一实施例的方法的流程图；
图3示出了根据本公开的实施例的发现信号的结构图；
图4示出了根据本公开的另一实施例的发现信号的结构图；
图5示出了根据本公开的又一实施例的发现信号的结构图；
图6示出了根据本公开的实施例的装置的结构框图；以及
图7示出了根据本公开的某些实施例的设备的框图。
具体实施方式
下面将参考附图中所示出的若干示例性实施例来描述本公开的原理和精神。应当理解，描述这些具体的实施例仅是为了使本领域的技术人员能够更好地理解并实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。
在本文中使用的术语“基站”是指传统的基站，诸如节点b(nodeb，或者nb)、基本收发器站(bts)、基站(bs)、或者基站子系统(bss)等。在本文中使用的术语“传输点”是指具有射频收发功能及可选的部分基带处理功能的低功率传输节点等。
术语“终端设备”是指能够与基站通信的任何终端设备te。终端设备可以是用户设备ue，也可以是具有无线通信功能的任何终端，包括但不限于，手机、计算机、个人数字助理、游戏机、可穿戴设备、以及传感器等。术语te能够和移动站、订户站、移动终端、用户终端、用户设备、终端设备、无线设备等互换使用。
在本文中，为讨论方便，以enb作为基站的示例，其在本文中也称之为网络设备，而将分布在enb所对应的小区内的一个或多个传输点称作传输节点，该传输节点具有射频收发功能及可选的部分基带处理功能。换言之，术语“enb”、和“网络设备”、“基站”在本公开的上下文中可以互换使用，术语“传输点”、“传输节点”、“tp”、“trp”可以互换使用，而术语“终端设备”和“用户设备”(ue)可以互换使用。但是应当理解，这仅仅是示例性的，无意以任何方式限制本公开的适用范围。
如前文所述，移动数据的增加对于通信系统的容量提出了更高的要求，而无线网络密集化成为满足移动数据需求的重要方式。在第三代合作伙伴计划3gppran2关于第五代5g移动通信系统的新空口(nr)的讨论中，已经对于一个小区中包括一个或多个传输点达成了一致。具有多个传输点小区的设计可以提供移动性管理、协调传输、干扰控制方面的优点。在5g移动通信系统的操作中，由于所使用的载波包括诸如6ghz以下的低频载波与诸如6-100ghz的高频载波，因此，在设计终端设备初始接入网络的技术方案时需要考虑一种通用框架来支持上述的多样性需求。在初始接入框架的设计中，发现信号的设计成为需要解决的一个重要问题。
在本公开中，提出了发现信号传输的两层架构。第一发现信号包括同步信号和必要系统信息，以第一周期被周期性地传输。第二发现信号包括特定于传输点的波束参考信号或特定于传输点的同步信号和必要系统信息，以第二周期被周期性地传输。第一发现信号指示第二发现信号的资源配置信息。为了实现可靠覆盖，第一层发现信号由小区中的所有或部分传输点以单频网的方式同步地在相同的时频资源使用提高的传输功率或较宽的波束宽度进行传输。为了克服高频情况下的大的路径损耗和阻挡，第二层发现信号由相关的传输点利用具有较低的功率较窄的波束宽度的波束扫描来传输。
图1示出了在其中可以实现本公开实施例的无线接入网络ran100的示意图。在图1中，ran100中的网络设备102的覆盖形成小区108。网络设备102可以具有或不具有无线收发功能，在后者情况下无线收发功能全部由传输点104来完成。具有无线收发功能的网络设备102的一个非限制性示例是enb。在不具有无线收发功能的的情况下，网络设备102可以作为中心处理点来处理传输点104相关的数据。在小区108中密集地部署有第一传输点104-1、第二传输点104-2等多个传输点(统称为“传输点104”)。
网络设备102和传输点104能够为小区108中的多个终端设备106提供服务。在网络设备102具有无线收发功能的的情况下，网络设备102为所有终端设备106提供信号和控制信道的覆盖，而传输点104为特定终端设备106提供数据信道。在网络设备102不具有无线收发功能的的情况下，由传输点104为特定终端设备106提供信号和控制信道的覆盖以及数据信道。应当理解，在此描述的网络设备102和传输点104所提供的信道类型仅是示例性而非限制性的。在某些实施例中，终端设备106能够同时连接到网络设备102和传输点104-1。网络设备102和传输点104之间以及传输点104彼此之间可以实现有线或无线的通信连接。
为了实现终端设备106对于无线网络ran100的初始接入，需要提供发现信号。发现信号可以由传输点104提供。传输点104中的全部或部分传输点可以传输与小区108相关联的发现信号以使得终端设备106可以连接到小区108。传输点104-1还发送特定于自身的发现信号，以使得借助终端设备基于传输点特定发现信号的反馈使得基站知道终端设备106在传输点104-1附近并由104-1的哪个波束所覆盖，从而后续对于该终端设备的数据传输可以由该传输点通过所选波束来完成。
图2a示出了根据本公开内容的实施例的用于无线接入网络ran100中用于终端设备106的初始接入的方法200a的流程图。在某些实施例中，方法200a可以由多个传输点中的任何一个来执行。为描述方便，将以第一传输点104-1作为方法200a的执行主体来加以描述。应当理解的是，方法200a还可以包括未示出的附加步骤和/或可以省略所示出的步骤。本文所描述主题的范围在此方面不受限制。
在202，在第一传输点104-1处，与多个传输点104的第二传输点104-2同步地以第一周期310传输与ran100中的小区108相关联的第一发现信号。
如上所述，在本公开的实施例中，传输点104中的全部或部分传输点可以传输与小区108相关联的发现信号以使得终端设备106可以连接到小区108。也即，第一传输点104-1可以与多个其它传输点104一起传输第一发现信号。在某些实施例中，第一发现信号所占用的时频资源可以由系统预定义。通过由传输点104-1和其它传输点104发送第一发现信号，可以实现小区108中的可靠覆盖。
在204，以第二周期312传输与第一传输点104-1相关联的第二发现信号。特别地，根据本公开的实施例，第二发现信号的资源配置信息在第一发现信号中被指明。通过由第一发现信号指示第二发现信号所占用的时频资源，可以提高系统的灵活性。具体地，在不同的传输点104所使用的射频实现方式不同的情况下，需要为传输点104设置不同的资源配置方式。终端设备106接收第一发现信号之后可以获取到第二发现信号的资源配置方式，从而更为容易地接收到第二发现信号。
除了实现同步和获取必要系统信息之外，第二发现信号还可以被用来支持传输点104-1与其覆盖范围内的终端设备106之间的波束扫描、波束对齐或者波束跟踪。下文结合图3和图4对第一发现信号和第二发现信号的示例实现进行了详细描述。
在某些实施例中，第一发现信号携带小区108特定的信息，其至少包括小区标识、部分系统消息及第二发现信号的资源配置信息，并且第二发现信号携带第一传输点104-1特定的信息，其至少包括第一传输点104-1的标识信息以及第一传输点104-1所用的波束信息。
在某些实施例中，第一周期310相对较大，并且可选择地是第二周期312的整数倍。例如，第一周期310可以是100ms，而第二周期312为10ms。可选地，在一些实施例中，第二发现信号的传输时刻可以均匀地分布在第一周期310中。将第二周期312设置得较短有利于终端设备106及时确定可用的最佳波束。例如，在利用毫米波频段情况下，路损和阻挡对于信号的传输产生很大的影响。特别是在终端设备106的移动过程中，终端设备106可用的最佳传输波束也在变化，而较短的第二发现信号的传输周期可以使得传输点104与终端设备106之间所使用的波束的调整更为及时。
在某些实施例中，为了实现可靠覆盖，第一层发现信号由小区108中的所有或部分传输点104以单频网的方式同步地在相同的时频资源使用提高的传输功率或较宽的波束宽度进行传输。为了克服高频情况下的大的路径损耗和阻挡，第二层发现信号由相关的传输点104-1利用具有较低的功率较窄的波束宽度的波束扫描来传输。
图2b示出了根据本公开内容的实施例的用于无线接入网络ran100中用于终端设备106的初始接入的方法200b的流程图。方法200b可以视为方法200a的一种示例实现，其在方法200a的基础上增加了步骤206-210。
一般地，在方法200b中，设计了第二发现信号的两种模式：活动模式和非活动模式。在活动模式下，特定于小区108的第一层发现信号中的同步信号(ss)302和第一层发现信号中的必要系统消息(esi)304以及特定于传输点104-1的第二发现信号都被周期性地传输。在非活动模式下，仅特定于小区108的第一层发现信号中的ss302和第一层发现信号中的的esi304被周期性地传输，同时第二发现信号停止传输。取决于特定的条件，这两种模式之间可以互相切换。在下文中参考图5对于非活动模式以及模式之间的转换进行了详细的描述。
方法200b的框202和204与方法200a中类似，在此不再赘述。在206，判断在时间阈值期间是否接收到终端设备106的上行信号。该上行信号可以是终端设备106对于第一发现信号或第二发现信号的反馈信号。进行该判断的目的之一是确定在传输点104-1的覆盖范围内是否存在需要接入网络的终端设备106。
如果确定存在需要接入的终端设备106，在方法200b返回框204以便传输点104-1继续发送第二发现信号。另一方面，如果确定不存在需要接入网络的终端设备106，则在208，将第二发现信号设置为非活动模式。以此方式，可以有利地减少对于其它传输点104的干扰并且降低传输点104-1自身的功耗。在某些实施例中，基于对于终端设备106的上行触发参考信号的测量而进行模式切换。
在210，在第一发现信号中发送第二发现信号被设置为非活动模式的指示。作为非限制性的实施例，可以在第一发现信号中设置专门的字段来指示第二发现信号处于非活动模式。在某些实施例中，响应于在某个时刻接收到终端设备106的反馈或接收到ran100中的某个设备的指令，传输点104-1可以进入活动模式。相应地，第二发现信号将重新被传输。
图3示出了根据本公开的实施例的发现信号的结构图。图3中所示出的第一发现信号可包括第一层发现信号中的同步信号ss302和第一层发现信号中的必要系统信息esi304。应当理解，虽然图3中示出了第一发现信号包括第一层发现信号中的ss302和第一层发现信号中的esi304两者，但是第一发现信号也可以包括两者中的一项。第一层发现信号中的ss302承载了小区108的小区标识并且可以为小区108覆盖下的终端设备106提供初始的下行链路同步，而第一层发现信号中的esi304承载了有限的必要系统信息以及与小区108中的传输点104-1有关的信息。第一层发现信号中的esi304所承载的有限的必要系统信息可以包括系统提供的带宽等。与传输点104-1有关的信息诸如第二层发现信号中的ss306和第二层发现信号中的必要系统信息esi308的资源配置。与传输点104-1有关的信息还可以包括如图4中所示出的第二层发现信号中的brs406。在本文的实施例中，“第一层”和“第一”以及“第二层”和“第二”可以互换使用以区分两种发现信号。
第一层发现信号中的ss302和第一层发现信号中的esi304占据预先配置的时频资源而以第一周期310被传输。在小区108具有多个传输点104的情况下，第一层发现信号中的ss302和第一层发现信号中的esi304由小区108中的所有或部分传输点104以类似于单频网的方式在相同的时频资源同步进行传输，并且使用提高的传输功率和/或较宽的波束带宽以达到合适的信号覆盖，从而提供高终端设备106所接收的信号的质量。当系统在毫米波频段进行操作时，使用这种方式比较有利，因为信号的路径损耗毫米波频段会随着传输距离而迅速增加。
第二层发现信号以特定于传输点104-1的第二层发现信号中的ss306和第二层发现信号中的esi308的形式被传输，以主要被用于实现传输点104-1和终端设备106之间的波束扫描和波束识别及反馈。应当理解，虽然图3中示出了第二发现信号包括第二层发现信号中的ss306和第二层发现信号中的esi308两者，但是第二发现信号也可以包括两者中的一项。在特定于传输点104-1的第二层发现信号中的ss306和第二层发现信号中的esi308的形式情况下，第二层发现信号中的ss306可选择地承载传输点104-1的标识并且可以支持在毫米波频段操作的传输点104-1的波束扫描和波束对齐以及波束识别和反馈。第二层发现信号中的esi308可选择地呈现以提供其它特定于小区108的必要系统信息和特定于传输点104-1的系统信息。
如前文所述，除了实现同步和获取必要系统信息之外，第二发现信号可被用于支持传输点104-1和在传输点104-1覆盖范围内的终端设备106之间的波束扫描/对齐以及波束跟踪。取决于所使用的传输点104-1的射频架构，传输点104-1可能需要不同的资源配置以传输第二层发现信号中的ss306和第二层发现信号中的esi308。射频架构诸如全数字波束成形架构和混合波束成形架构。全数字波束成形架构中具有相同数目的射频链和天线。混合波束成形架构中的天线数目远大于射频链数目。用于扫描一个传输波束的时间/频率/码资源表示为一个传输波束扫描(txbs)资源单元，如果需要n个传输波束来覆盖整个传输点区域，则需要n个txbs资源单元。如果n个txbs资源单元的配置依赖于传输点104-1所使用的射频架构，则系统设计的实现将变得复杂。
在本公开中提出的由第一层发现信号中的esi304来指示第二层发现信号中的ss306和第二层发现信号中的esi308可以有效地解决不同射频架构所引起的问题。如在图3中所示出的，不同txbs资源单元以频分复用的方式被复用。这对于全数字射频架构特别合适，因为不同的特定于波束的波束成形可以被灵活地实现在基带中。对于混合架构，模拟波束成形将仅在宽带中被实现。在某次实施例中，取决于所使用的特定射频架构，不同的txbs资源单元也能够以其他方式被复用，诸如时分复用(tdm)或混合的频分复用/时分复用(fdm/tdm)。
在某些实施例中，第一层发现信号中的ss302可以重用lte系统中的现有的主同步信号和次级同步信号(pss/sss)。这是因为，第一同步信号的目的是提供下行链路同步，也即，不涉及波束扫描/波束对齐。第二同步信号的信号结构以这样的方式被设计，使得第二同步信号能够被用于提供波束扫描/对齐以及可选地提供同步。第二同步信号也可以在现有的ltepss/sss结构基础上进行增强以提供对于波束扫描/对齐的有效支持。
在某些实施例中，第一层发现信号中的ss302可以承载小区标识。第二层发现信号中的ss306可选地承载传输点标识以区分小区中的传输点104。对于一般的数据/控制信道/信号传输，加扰或序列生成可以被设计成小区标识和传输点标识的函数。传输点标识可以用来降低小区108中的传输点104之间的干扰，而小区标识可以用来降低小区之间的干扰。在某些实施例中，类似于载波聚合的协调多点传输，加扰或序列生成需要被专门设计。
在某些实施例中，为了实现小区的可靠覆盖，第一发现信号由小区108中的所有或部分传输点104以单频网的方式在相同的时频资源同步进行传输，使用提高的传输功率；而第二发现信号由传输点104-1利用波束扫描来传输以克服高频情况下的大的路径损耗和阻挡。在某些实施例中，传输点104-1可以实现自适应功率调整。
图4示出了根据本公开的另一实施例的发现信号的结构图。与图3中的第二发现信号不同，图4中的第二发现信号包括一个或多个波束的第二层波束参考信号brs406。应当理解，图3所示的实施例中的发现信号和图4所示的实施例中的发现信号的结构的差别在于第二发现信号不同，而这两种发现信号的是本公开的发现信号的非限制性示例。brs406的序列和/或所占用的时频资源指示了第一传输点的标识信息及第一传输点进行传输时所用的波束。第二层brs406的目的是为提供波束扫描/波束对齐。第二层brs406可以使用cdm/fdm/tdm方式来复用，图4中使用一个长方形408来表示时间-频率资源，多个正交或准正交的brs序列可以使用码分复用cdm的方式被复用。
在某些实施例中，第一层发现信号中的同步信号ss402可以携带小区108的标识，而对于第二层发现信号中的brs406，在传输点104-1中可以使用不同的正交brs序列来标识传输点104-1的不同传输波束。小区108中的传输点104所使用的brs序列可以被联合设计，从而使得传输点104之间的brs序列可以是正交或准正交的，以便抑制潜在的波束间干扰。
在某些实施例中，终端设备106可以对接收到的第二层发现信号中的brs406进行分析，并且确定进行数据传输所使用的传输波束。在某些实施例中，终端设备106可以获取所选择的传输波束的索引。由终端设备106所选择的传输波束索引被反馈回网络设备102，所选择的波束所属于的传输点104可以由网络设备102根据小区中的传输点104的传输波形的索引来得出。在某些实施例中，传输波形的索引被存储在网络设备102的存储器中。应当理解，除了网络设备102，接收终端设备106的反馈的设备还可以是通信系统中的其他网络节点。图5示出了根据本公开的又一实施例的发现信号的结构图。可以发现，图5中只存在第一发现信号，即，传输点104-1不传输第二发现信号。不传输第二发现信号可以减少干扰并且提高资源效率和功率效率。小区108内的所有传输点104或部分传输点104传输第一发现信号以促进终端设备106的初始接入。这在传输点104-1的覆盖范围内没有终端设备106的情况下特别适用，因为在这种情况下，不需要特定于传输点104-1的第二发现信号。这不仅减少传输点之间的干扰，还减少了传输点104-1的功耗。
在某些实施例中，第一发现信号指示第二发现信号处于活动模式或非活动模式。在某些实施例中，例如在传输点104-1的覆盖范围内没有te的情况下，实际上没有必要使得传输点104-1传输第二发现信号。停止发送第二信号可以减少传输点104之间的干扰，同时降低传输点104-1的功耗。
在某些实施例中，响应于在时间阈值期间未接收到终端设备136的上行信号，第二发现信号进入非活动模式。在某些实施例中，系统在诸如6ghz以下的低频段操作时，不需要进行波束扫描，这时可以将第二层发现设置为非活动模式。在某些实施例中，在传输点104-1的覆盖范围内具有终端设备106的情况下，无论该终端设备106处于空闲或是连接状态，都需要发送第二发现信号以支持传输点104-1和终端设备106之间的波束扫描/对齐以及波束跟踪。
图6示出了根据本公开内容的实施例的无线接入网络ran100中用于终端设备106的初始接入的装置600的结构框图。在某些实施例中，装置600可以实现为第一传输点104-1。ran100中的小区108中具有多个传输点104。装置600包括第一发现信号传输单元602和第二发现信号传输单元602。第一发现信号传输单元602被配置为在多个传输点104的第一传输点104-1处与多个传输点104的第二传输点104-2同步地以第一周期310传输与ran100中的小区108相关联的第一发现信号。第二发现信号传输单元602被配置为在第一传输点104-1处，以第二周期312传输与第一传输点104-1相关联的第二发现信号，第一发现信号指示第二发现信号的资源配置信息。
出于清楚的目的，在图6中没有示出装置600的某些可选模块。然而，应当理解，上文参考图2所描述的各个特征同样适用于装置600。而且，装置600的各个模块可以是硬件模块，也可以是软件模块。例如，在某些实施例中，装置600可以部分或者全部利用软件和/或固件来实现，例如被实现为包含在计算机可读介质上的计算机程序产品。备选地或附加地，装置600可以部分或者全部基于硬件来实现，例如被实现为集成电路(ic)、专用集成电路(asic)、片上系统(soc)、现场可编程门阵列(fpga)等。本公开的范围在此方面不受限制。
图7示出了适合实现本公开的实施例的设备700的框图。设备700可以用来实现传输点104。如图所示，设备700包括控制器710。控制器710控制设备700的操作和功能。例如，在某些实施例中，控制器710可以借助于与其耦合的存储器720中所存储的指令730来执行各种操作。存储器720可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型，并且可以利用任何合适的数据存储技术来实现，包括但不限于基于半导体的存储器件、磁存储器件和系统、光存储器件和系统。尽管图7中仅仅示出了一个存储器单元，但是在设备700中可以有多个物理不同的存储器单元。
控制器710可以是适用于本地技术环境的任何合适的类型，并且可以包括但不限于通用计算机、专用计算机、微控制器、数字信号控制器(dsp)以及基于控制器的多核控制器架构中的一个或多个多个。设备700也可以包括多个控制器710。控制器710与收发器740耦合，收发器740可以借助于一个或多个天线750和/或其他部件来实现信息的接收和发送。
当设备700充当传输点时，控制器710和收发器740可以配合操作，以实现上文参考图2a和图2b描述的方法200a和200b。上文参考图2所描述的所有特征均适用于设备700，在此不再赘述。
在对本公开的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。
应当注意，本公开的实施例可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开的方法的操作，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反，流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤组合为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。还应当注意，根据本公开的两个或更多装置的特征和功能可以在一个装置中具体化。反之，上文描述的一个装置的特征和功能可以进一步划分为由多个装置来具体化。
虽然已经参考若干具体实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的具体实施例。本公开旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等效布置。