可以利用波束成形来实现，例如通过网络节点诸如在每个OFDM符号中以新波束用扫描方式传输相同的第一同步信号，因而无线设备可以更有可能在波束中的至少一个波束中检测到第一同步信号和相关联的信息消息。在利用波束成形的实施例中，网络节点不需要知道哪个波束更优选用于无线设备，以使无线设备能够成功地检测到第一同步信号和相关联的信息消息，因为第一同步信号和相关联的信息消息在多个波束中被传输。
[0028]下面讨论本文中公开的一些实施例的另外的优点。
【附图说明】
[0029]参考附图更详细地描述本文中的实施例的示例，在附图中:
[0030]图1是图示具有三个TP的5G系统示例的示意图。
[0031]图2是根据一些实施例的图示无线通信网络中的实施例的示意性框图。
[0032]图3是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意图。
[0033]图4是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意图。
[0034]图5是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意图。
[0035]图6是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意图。
[0036]图7是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意图。
[0037]图8是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意图。
[0038]图9是根据一些实施例的图示无线设备中的方法的实施例的示意图。
[0039]图10是根据一些实施例的图示无线设备中的方法的实施例的流程图。
[0040]图11是根据一些实施例的图示无线通信网络中的方法的实施例的示意图。
[0041]图12是根据一些实施例的图示无线通信网络中的方法的实施例的示意图。
[0042]图13是根据一些实施例配置的网络节点的框图。
[0043]图14是根据一些实施例配置的无线设备的框图。
【具体实施方式】
[0044]作为根据本文中的实施例的解决方案的部分，首先识别和讨论可以与现有技术的解决方案中的至少一些的使用相关联并且可以由本文中的实施例来解决的一个或多个问题。
[0045]—般而言，本文中的实施例涉及以下事实:在高(例如>1GHz)载波频率处，发射器和/或接收器侧的天线单元的数目与普通3G和4G系统(其通常在低于3GHz的频率下操作)相比可以明显增加。在这样的系统中，可以通过波束成形来补偿增加的路径损耗。如果这些波束很窄，则可能需要很多波束以扩展覆盖区域。
[0046]另外，一般而言，本文中的实施例涉及以下事实:由于同步和系统信息必须在窄的波束中以水平角和方位角传输，以维持小区覆盖范围和链路可靠性，所以如何传输这些信号以及例如无线设备等用户终端如何找到小区(即执行小区搜索)以及如何同步网络的时间和频率成为问题。如何在使用波束成形传输系统信息时从网络获取系统信息以及如何获取符号和子帧同步也成为问题。
[0047]本文中的实施例解决的问题之一是如何使用与低频载波相比更高路径损耗的高频载波在无线通信网络中从网络节点向无线设备传输同步信号，使得能够优化无线设备的检测并且能够降低由于同步信号的检测失败带来的同步失败。
[0048]例如，在使用波束成形时，本文中的实施例解决的特定问题之一是如何使用可能需要的窄波束以提供高的波束增益以及用于同步和基本系统信息的传输，使用高频载波实现系统的小区覆盖可能需要高的波束形成增益。
[0049]在很多情况下，诸如无线设备初始接入，或者在无线设备正在搜索另外的小区时，网络(例如控制一个或多个传输点(TP)的网络节点，每个TP传输传输点(TP)波束)不能通过这些操作的必要信号将波束指向为朝着无线设备，因为网络(例如网络节点)不知道特定无线设备的有用波束或者预编码矢量。
[0050]因此，网络(例如网络节点)中可能存在如何向波束成形的系统中的无线设备传输同步信号以及基本系统信息(例如MIB)的问题。
[0051]由此，无线设备如何与小区时间和频率同步以及如何获取系统信息以及如何执行切换操作也成为问题。
[0052]另外的细节问题是，无线设备如何能够分别获得帧和子帧同步以及正交频分复用(OFDM)符号同步。
[0053]以下进一步讨论这些问题。
[0054]可以考虑一组TP，其中每个TP可以通过使用阵列天线来生成更大数目的不同波束的传输，其中波束可以具有不同的主瓣指向和/或传输极化状态。
[0055]给定波束可以用某个预编码矢量表示，其中对于在其上复制和传输信号的每个天线单元，施加幅度权重和/或相位权重。这些权重的选择因此可以确定波束，并且因此确定波束指向或“波束状态”。
[0056]从大量波束中选择要从TP传输的波束的可能性对于部署在1GHz以上的更高载频的5G系统而言可以是典型的，其中天线可以包括很多天线单元以实现大的阵列增益。然而，在更低频率(例如低于1GHz)操作的系统中也可以应用更大数目的波束，以改善覆盖，但缺点是更大的总天线尺寸，因为波长更长。
[0057]在更高的载频处，可以使用包括多个天线单元的天线阵列来补偿与在传统的蜂窝载频(例如最高达5GHz)操作的系统相比的每个单元的减小的孔径尺寸(其为载频的函数)。另外，包含复数波束成形权重的大天线增益进而可能需要克服更高频率下的路径损耗。大的阵列增益和很多天线单元可能导致每个生成的波束相当窄，在以HPBW表示时，通常仅为5-10度或者甚至更小，这取决于阵列天线的特定设计。通常，二维波束成形可以是所期望的，其中可以同时在方位方向和水平方向对波束转向。通过向可变波束另外添加传输功率，可以控制2D波束的覆盖，使得可以实现3D波束成形系统。
[0058]由于对于同步和广播控制信道也可能需要大的阵列增益，例如以携带基本系统信息以接入小区，所以可能也需要对这些信息进行波束成形。
[0059]同步是接入无线通信网络的基石。可以在多个级别执行同步，可能需要初始时间和频率同步以将接收器调谐到所使用的资源元素的OFDM时频网格，作为OFDM符号边界。因此，可能也需要同步以检测子帧边界，例如在LTE中，在常规循环前缀(CP)长度的情况下子帧包括14个OFDM符号。另外，可能需要检测帧结构，使得无线设备知道新的帧何时开始，例如在LTE中，帧包括10个子帧。
[0060]本文中的实施例描述一种由网络(例如网络节点)执行以使得针对可能尝试连接至例如由网络节点服务的小区的无线设备能够使用多个传输波束并且同时能够提供以下中的任何一项的方法:快速小区检测、系统信息获取以及符号、子帧和帧同步。所提出的方法还可以支持无缝地用于不同的网络实现(例如网络节点实现)和无线设备实现，这可能很重要，因为一些实现可以使用模拟波束成形网络，其中使用模拟部件的波束切换时间可能对于要在两个OFDM符号之间的时间(即一小部分CP长度)内执行的切换而言太长。另外，一些无线设备实现可能在例如小区搜索计算能力方面具有约束，所以比每OFDM符号一次的频率更低的小区搜索不应当不必要地限制接入小区的可能性，而非潜在地增加接入延迟。
[0061]现在将在下文中参考其中示出要求保护的主题的示例的附图更全面地描述实施例。然而，要求保护的主题可以用很多不同的形式来实施，而不应当被理解为先于本文中给出的实施例。相反，这些实施例被提供以使得本公开能够透彻和完整，并且将向本领域技术人员全面地传达要求保护的主题的范围。还应当注意，这些实施例并非相互排斥。来自一个实施例的组成可以不言而喻地被假定为要在另一实施例中存在/使用。
[0062]图2描绘其中能够实现本文中的实施例的无线通信网络200。无线通信网络200例如可以是诸如长期演进(LTE)的网络，例如LTE频分双工(FDD)、时分双工(TDD)、LTE半双工频分双工(HD-FDD)、在未许可频带操作的LTE、宽带码分多址(WCDMA)、通用陆地无线电接入(UTRA)TDD、全球移动通信系统(GSM)网络、GSM/GSM演进的增强数据速率(EDGE)无线电接入网(GERAN)网络、EDGE网络、包括诸如例如多标准无线电(MSR)基站、多RAT基站等无线电接入技术(RAT)的任意组合的网络、任何第三代合作伙伴项目(3GPP)蜂窝网络、WiFi网络、全球微波接入互操作性(WiMax)、5G系统或任何蜂窝网络或系统。
[0063]无线通信网络200包括传输点或TP210。传输点210传输一个或多个TP波束。传输点210可以是例如基站，诸如例如eNB、eNodeB、或家庭Node B、家庭eNode B、毫微微基站、BS、微微BS或者能够服务无线通信网络200中的设备或机器类型通信设备的任何其他网络单元。在一些特定实施例中，传输点210可以是固定中继节点或移动中继节点。无线通信网络200覆盖被分为小区区域的地理区域，其中每个小区区域由TP来服务，然而一个TP可以服务一个或若干小区，并且一个小区可以由多于一个TP来服务。在图2中描绘的非限制性示例中，传输点210服务小区220。基于传输功率以及由此的小区大小，传输点210可以是不同的种类，诸如例如宏eNodeB、家庭eNodeB或微微基站。通常，无线通信网络200可以包括更多由其相应的一个或多个TP服务的类似于220的小区。这出于简洁的目的而没有在图2中描绘。传输点210在本文中可以称为网络节点210。网络节点210控制一个或多个TP，诸如网络节点210的任何TP。
[0064]网络节点210可以支持一个或若干通信技术，并且其名称可以取决于所使用的技术和术语。在3GPP LTE中，可以被称为eNodeB或者甚至eNB的网络节点210可以直接连接至一个或多个网络230。
[0065]网络节点210可以通过链路240与一个或多个网络230通信。
[0066]大量无线设备位于无线通信网络200中。在图2的示例场景中，仅示出了一个无线设备一一无线设备250。无线设备250可以通过无线电链路260与网络节点210通信。
[0067]无线设备250是无线通信设备，诸如UE，其也称为例如移动终端、无线终端和/或移动台。设备是无线的，即其被使得能够在无线通信网络200(有时也称为蜂窝无线电系统或蜂窝网络)中无线地通信。通信例如可以在两个设备之间、在设备与固定电话之间和/或在设备与服务器之间进行。通信例如可以经由无线通信网络200中的RAN以及可能经由一个或多个核心网来执行。
[0068]仅为了提及另外的示例，无线设备250还可以称为移动电话、蜂窝电话或具有无线能力的膝上型计算机等等。本上下文中的无线设备250可以是例如能够经由RAN与另一实体(诸如服务器、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、或平板计算机(有时也称为具有无线能力的上网冲浪板)、机器到机器(M2M)设备、配备有无线接口的设备(诸如打印机或文件存储设备)、或者能够通过蜂窝通信系统中的无线电链路通信的任何其他无线电网络单元)通信语音和/或数据的便携式、口袋可保存式、手持式、计算机包括式或车辆安装式移动设备。可以由这样的系统来服务的不同无线设备(诸如无线设备250)的另外的示例包括调制解调器或机器类型通信(MTC)设备(诸如传感器)。
[0069]将首先关于图2-8通过说明性实施例详细地描述由网络节点210和无线设备250执行的方法的实施例。然后关于图9和10提供由或者可以由网络节点210和无线设备250中的每个来采用以执行这些示例(除其他之外)的具体动作的概述。
[0070]在本文中的实施例中，网络节点210可以在子帧内或跨多个子帧的N个不同的OFDM符号中向无线设备250重复地N次传输第一同步信号(诸如PSS等次传输不需要出现在相邻的OFDM符号中，它们可以每隔一个OFDM符号出现，或者更一般地甚至在不同子帧或帧中出现。对于每个PSS传输时刻，TP (例如网络节点210或TP 210)可以改变与传输相关联的参数中的一个或若干参数，诸如方位角、水平角、传输功率或极化状态。所有这些可能的传输参数的给定集合在此定义为波束成形状态。因此，网络节点210或TP 210可以在最高达N个不同的波束成形状态下扫描3D波束成形和极化空间，并且在每个状态下，网络节点210或TP210可以传输相同的PSS以向这些3D位置中的任何位置的UE(诸如无线设备250)提供同步。在执行这N次传输之后，3D扫描可以从开始再次开始，并且N值在针对无线设备250需要的情况下可以在标准中规定，或者其也可以通过系统信息向无线设备250信令传输，或者先于接入5G载波通过传统系统(诸如LTE)上的信令传输来获取。PSS可以由网络节点210从大的序列集合得到，类似于在LTE中使用的PSS，其中PSS的检测可以给出与物理小区ID(诸如小区220的物理小区ID)有关的无线设备250信息。PSS也可以由无线设备250用于得到粗略的时间和频率同步。注意，本文中所描述的实施例不限于使用与LTE中所使用的相同或相似的PSS，也可以考虑完全不同的设计或序列长度。
[0071]对于N个波束状态中的一个或若干状态而言在有利位置的UE(诸如无线设备250)在这一波束状态被使用时可以成功地检测PSS，并且在LTE类型的PSS被使用的情况下也可以获取物理小区ID(诸如小区220的物理小区ID)。网络节点210或TP 210还可以在相对于PSS的已知位置传输相关联的信息消息(诸如SSS)。因此，当某个OFDM符号中的PSS已经被无线设备250检测到时，无线设备250在相对于PSS的不同的时间和/或频率位置也可以找到相关联的SSS。然后网络节点210可以通过与相关联的PSS相同的波束成形状态来传输SSS。实现这一操作的一种方式是网络节点210在相同的OFDM符号中传输与PSS复用的SSS，参见图
3。另一替选可以是将SSS分为两部分，其中每部分在PSS的任一侧，以得到关于中心频率的PSS和SSS的对称传输。
[0072 ]图3描绘示出14个OFDM符号的子帧的示例，其中网络节点210在相同的符号中但是在不同的频率位置(即子载波集