小小区基站发现信号产生与配置方法以及相关设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信技术领域，更具体地，涉及小小区基站发现信号DS的产生方法和配置方法及其相关设备、以及利用小小区发现信号的小区发现过程。
【背景技术】
[0002]现代无线移动通信系统呈现出两个显著特点，一是宽带高速率，比如第四代无线移动通信系统的带宽可达100MHz，下行速率高达IGbps ;二是移动互联，推动了移动上网、手机视频点播、在线导航等新兴业务。这两个特点对无线移动通信技术提出了较高要求，主要有:超高速率无线传输、区域间干扰抑制、移动中可靠传输信号、分布式/集中式信号处理等等。在未来的增强第四代(4G)及第五代(5G)无线移动通信系统中，为了满足上述发展需求，各种相应的关键技术开始被提出和论证，值得本领域的研究人员广泛关注。
[0003]在2007年10月，国际电信联盟(ITU)批准全球微波互联接入系统(WiMax，Worldwide Interoperability for Microwave Access)成为第四个3G系统标准。这一发生在3G时代末期的事件，实际上是4G标准争夺战的预演。事实上，为了应对以无线局域网和WiMax为代表的无线IP技术流的挑战，从2005年开始，第三代3GPP组织就着手进行全新的系统升级，即长期演进系统(LTE, Long Term Evolut1n)的标准化工作。这是一个基于正交频分复用技术(OFDM, Orthogonal Frequency Divis1n Multiplexing)的准四代系统，已于2009年初推出第一版，并在2010年陆续在全球开始商用。与此同时，3GPP组织关于第四代无线移动通信系统(4G,the Fourth Generat1n)的标准化制定工作也已经于2008年上半年启动，该系统称为先进的长期演进系统(LTE-A, Long Term Evolut1n Advanced)。该系统的物理层过程的关键标准化文书已于2011年初完成。在2011年11月，ITU组织在中国重庆正式宣布，LTE-A系统和WiMax系统是4G系统的两个官方标准。目前，LTE-A系统的商用过程正在全球范围逐步展开。
[0004]虽然以LTE-A系统和WiMax系统为代表的第四代无线移动通信系统能够为用户提供较高速率和较好体验的通信服务，但它们仍然不能充分满足未来几年及十几年的用户需求。目前，移动通信系统的用户数约为55亿，据估计，到2015年该数字将上升至73亿。其中，智能手机用户数的增长尤为显著。在2011年，世界上的智能手机终端约为4.28亿部，到2015年，该数字将成倍增长至10亿。功能强大的智能手机的普及已经带动无线移动通信速率的快速增长。最近几年，全球范围的无线通信速率以年均2倍的趋势稳步上升。照此趋势，10年之后，无线移动通信系统必须比目前的系统有超过1000倍的速率提升才能够满足未来用户在通信速率方面的基本需求。当然，所述速率主要是指数据业务(目前占总业务量的九成左右)，如智能手机软件的下载、实时导航、个人资料云端同步与共享等等。而语音业务受制于人口增长相对较慢的客观条件，在未来10年中不会出现大幅增长。
[0005]除了 1000倍速率增长的挑战之外，另一个挑战来自于移动互联网的兴起。目前，70%的互联网接入已经是由移动终端所发起的。未来10年将是IT行业的崭新机遇期，其主要机会在于，传统的PC互联网已经逐渐被移动互联网所代替。于是，新的用户习惯催生出一系列业务新模式，如面向手持通信设备及触摸屏的软件开发、基于个人定位的社交网络、以个人为中心的资料云管理等等。而移动互联网对于无线移动通信系统的影响主要体现在两方面。第一，移动视频数据流量显著增长，预计到2016年，其将占到总数据流量的66%左右。这种实时性等级相对较高的业务，对于无线移动通信系统的可靠性提出了较高要求。第二，在未来，大多数移动数据通信将发生在室内和小区热点区域，这对于无线移动通信系统的覆盖也提出了挑战。
[0006]另外，到2020年，全球将有200亿的机器通信设备，其数据流量比目前将有500%的增长。如何设计系统以支持数量庞大的机器通信设备，也是一项需要深入研究的课题。
[0007]根据未来十年的挑战，对于增强的第四代无线移动通信系统，大致有以下几点发展需求:
[0008]?更高的无线宽带速率，且重点优化局部的小区热点区域
[0009]?进一步提高用户体验，特别需要优化小区边界区域的通信服务
[0010]?考虑到可用频谱不可能有1000倍的扩展，故需要继续研究能够提高频谱利用效率的新技术
[0011]?高频段的频谱(5GHz，甚至更高)必将投入使用，以获得较大的通信带宽
[0012]?现有网络(2G / 3G / 4G，WLAN，WiMax等)的协同工作，以分担数据流量
[0013]?针对不同业务、应用和服务特定优化
[0014]?加强系统支持大规模机器通信的能力
[0015]?灵活、智能且廉价的网络规划与布网
[0016]?设计方案以节省网络的用电量和用户设备的电池消耗
[0017]为了实现上述发展需求，2013年6月份，国际第三代伙伴计划(3GPP)组织在斯洛文尼亚召开了一次特别工作会议，讨论增强的第四代无线移动通信系统的关键技术。在该会议上，共发表和讨论了 42份提案，最终入围的关键技术主要有3项，分别为:增强型小小区技术、三维MMO技术、和增强的多点协作通信技术。
[0018]其中增强型小小区技术是一项在热点地区提高频谱利用效率的方法。在传统的小区结构中，基站之间为了避免干扰，会相隔一定的空间距离布置。而增强型小小区技术是在传统的小区结构中，在热点地区加入大量密集的小小区基站，提供更高的频谱利用率与传输速率。增强型小小区技术在现阶段有三个研究点:1.增强型小小区的干扰协调技术，2.增强型小小区的发现信号设计，3.增强型小小区的同步机制设计。
[0019]本发明专利申请重点关注于上述增强型小小区的发现信号的产生和配置方法以及利用小小区发现信号的小区发现过程。
[0020]在现有的小区发现技术中，参考文献3GPP TS36.211V1L 4.0(2013-09)给出了现有的基站发现机制。其主要包括用于时钟同步的主同步序列PSS与辅同步序列SSS信号(在6.11节所述)与用于无线资源管理的小区参考信号CRS信号(在6.10节所述)。用户设备通过在时域与频域上测量PSS、SSS、CRS等信号，与基站进行同步与小区发现，然后进行接入。然而，由于传统小区的结构比较稀疏，现有的发现方法在增强型小小区的密集布置的场景下会产生较大的信号相互干扰，影响发现信号的正常工作。
【发明内容】
[0021]本发明的目的在于:设计一种用于小小区场景的发现信号的产生方法和配置方法及其相关设备以及利用小小区发现信号的小区发现过程，以克服现有技术中存在的上述间题。
[0022]根据本发明的第一方面，提出了一种用于小小区场景的发现信号的产生方法，包括:由小小区基站产生用于时间频率同步的同步信号DS-SS，作为所述发现信号的一部分；以及由小小区基站产生用于信道测量的参考信号DS-RS，作为所述发现信号的另一部分。如此产生的发现信号的特征在于:
[0023]1.所述发现信号(简称为DS)由两部分组成，一个是用于时间频率同步的同步信号(简称为DS-SS信号)，另一个是用于提供基本的信道测量的参考信号(简称为DS-RS信号)。
[0024]2.小小区基站以一定的周期间隔发射所述发现信号，不论此基站处于工作、睡眠等状态。
[0025]3.特征I中所述DS-SS信号相比于传输带宽是窄带信号，其包括DS-SS-P信号与DS-SS-S彳目号。DS-SS-P彳目号在频域上使用Zadoff-Chu sequence序列编码。DS-SS-Sf目号在频域上使用伪随机的BPSK编码。DS-SS包含小小区的编号信息。
[0026]4.特征3中所述DS-SS-P信号与DS-SS-S信号在时域上分别发射。发射间隔与相互前后关系可以用于分辨传输系统是频分复用(FDD)还是时分复用(TDD)的。
[0027]5.特征I中所述DS-RS信号在整个传输带宽上均匀或准均匀分布。其在频域上使用伪随机的QPSK编码。
[0028]6.特征I中所述DS-RS信号在时间频率上分布的图案、密度、位置是可以配置或者固定的。
[0029]7.特征6中所述DS-RS信号在时间频率上分布的图案、密度、位置的确定方式包括:(1)取固定值，(2)由基站或者上层实体配置，(3)基于小小区编号，通过一个固定函数计算，(4)基于虚拟的小小区编号，通过一个固定函数计算。
[0030]8.特征3、5中所述传输带宽是指用户设备通过发现信号发现小小区基站后进行传输时可能用到的频率范围。
[0031]9.特征I中所述DS-SS信号的频