用于分别发送和检测同步信号和相关联的信息的网络节点、无线设备及其中的方法_3

文档序号:9932871阅读:来源:国知局
合)传输PSS和SSS。在每个OFDM符号中,网络节点210可以使用不同的波束状态(Β1...Β14)例如在水平角度和方位角度中扫描波束。另外,网络节点210也可以在与相关联的PSS和SSS相同的OFDM符号中传输携带系统信息的PBCH,并且在本示例中,划分在PSS的两侧。因此,在一些实施例中,一个或多个I3BCH可以与一个PSS相关联。注意,系统带宽可以大于附图中所示的带宽。在此,仅图示频率复用PSS/SSS/PBCH的概念。(FDM符号还可以包含其他控制信令或者携带PSS/SSS/roCH的频带外部(即两侧)的共享数据信道。网络/TP(例如网络节点210或TP 210)可以通过这一布置使用不同的波束成形状态来传输每个OFDM符号。替选地,网络节点210或TP 210可以通过第一波束成形状态来传输OFDM符号的PSS/SSS/PBCH部分以及通过独立选择并且因此可以不同于第一波束成形状态的波束成形状态例如在两侧来传输OFDM符号的其余部分。以这一方式,比如,共享数据信道可以与PSS/SSS/roCH频率复用,而这些(S卩PSS/SSS/PBCH)使用不同的波束即波束成形状
??τ O
[0073]在本文中的一些实施例中,与特定PSS相关联(即通过特定PSS传输)的SSS和一个或多个PBCH在本文中可以统称为与PSS相关联的消息,即相关联的信息消息。
[0074]然而,不同于PSS,每个SSS可以包含与子帧定时有关的信息,诸如关于SSS时间位置的子帧偏移和/或帧偏移。因此,网络节点210可以针对每个OFDM符号传输不同的辅同步
(SS)序列,并且因此,网络节点210可以使用最高达N个不同的SSS。通过检测在某个OFDM符号中传输的是哪个SS序列,即“序列索引”,无线设备250可以通过使用序列索引与OFDM符号的相对位置之间的预定义的唯一映射和子帧边界来至少获取子帧同步。因此,在无线设备250可以知道子帧在何处开始以及在何处结束的意义上,实现了子帧同步。SSS也可以由无线设备250用于获取帧同步;然而,这可能需要使用另外的SSS序列。如果仅需要子帧同步,或者如果仅在帧内的预定义的一个子帧中传输PSS/SSS,则相同的SSS可以由网络节点210在每个携带SSS的子帧中重复使用;而在无线设备可能还需要来自SSS的帧同步的情况下,帧内的不同子帧可能需要使用唯一的SSS序列以使得能够获取从检测的OFDM符号到帧边界的相对距离。
[0075]本文中的实施例中使用的SSS可以或者可以不与LTE SSS相同。由于LTE中仅有168个不同的SSS,所以除了时间和频率同步还用于子帧同步则可能是不够的,因为不同的SSS可以由网络节点210在每个波束中使用。然而,可以定义SSS的更大的集合。这在不同实施例中通过在每个OFDM符号中从网络节点210传输两个交织的M序列的另外的循环移位组合而可以定义为LTE SSS的扩展。在另一实施例中,网络节点210可以使用LTE SSS连同至少第三序列或参考信号,比如在解调PBCH时使用的参考信号。
[0076]另外,为了获取系统信息,I3BCH可以由网络节点210在关于SSS和/或PSS的已知位置处在与SSS相同的波束以及OFDM符号中传输。PBCH可以连同解调参考信号一起传输,解调参考信号与PBCH驻留在相同的OFDM符号中,即用于PBCH解调的参考信号与PBCH本身通过相同的波束成形权重矢量即相同的波束状态来预编码。因此,不允许无线设备250在其中使用不同的波束状态的跨OFDM符号内插信道估计。因此,在某种意义上,这些参考信号是波束特定的。
[0077]在一个实施例中,相同的PBCH信息由网络节点210在帧内的每个传输时刻传输。在无线设备250实现实施例中,无线设备250可以从来自网络节点210的多个传输累积PBCH,例如多个OFDM符号以及因此多个波束,并且从而改善包含系统信息的PBCH的接收性能。在一些情况下,无线设备250在多个波束中检测信号,并且其用足够功率检测PSS之后可以使用相同的波束中的相关联的PBCH以累积能量用于PBCH检测。然而,可能需要在每个OFDM符号中重复无线设备250实现中的信道估计,因为可能使用波束特定的RS。这可以实现多波束的相干接收合并,这除了波束成形增益之外还可以增强无线设备250的MIB接收。无线设备250在另外的实施例中也可以丢弃OFDM符号(即波束)中(在其中PSS具有差检测性能)的PBCH接收,以避免将噪声估计捕获到PBCH能量累积中。
[0078]无线设备250可以能够在多于一个OFDM符号中检测PSS,因为3D波束可以具有交叠的覆盖,不论是在交叠的波束图案方面还是经由传播信道中的多径反射。在这种情况下,无线设备250实现可以估计被成功检测到的OFDM符号中哪个包括接收质量最高的PSS检测,并且在检测子帧和/或帧定时时仅使用这一OFDM符号,以确保良好的同步性能。在实现实施例中,网络/TP侧(例如网络节点210或TP210)可以使用比N个波束更少和/或更宽的波束用于PSS,其中N是针对5G网络中支持的波束数目所规定的上限,在这种情况下,多于单个波束针对无线设备250具有良好的PSS检测可能性。使用更宽的波束减小了每个波束的覆盖,但是在一些情况下,覆盖可能不太重要,诸如小小区。具有更宽波束的这一实施例可以具有PSS检测更快这一优点,并且在无线设备250中可以复用相对较低复杂度的标准LTE小区搜索算法。
[0079]本文中所描述的至少一些实施例的另外的优点可以是,可能不需要无线设备250在初始PSS检测时搜索波束;无线设备250在3D波束成形状态匹配小区220中的无线设备250位置时可以简单地成功检测。因此,波束的使用对无线设备250而言是不可知的,至少在PSS检测的这一初始阶段。在所描述的实施例中网络节点210可以如何传输PSS/SSS和PBCH的示例参见图3。
[0080]在以上描述的方法的替选实施例中,在每个使用的OFDM符号/波束状态中可以传输相同的SSS序列,而帧和/或子帧偏移可以在PBCH中在相关联的OFDM符号中明确指示。因此,在本实施例中在实现帧同步之前可能需要无线设备250的MIB检测。本实施例的优点可以是,在所有OFDM符号中每TP重复地仅使用、或消耗一个SSS,而缺点是MIB在每个OFDM符号中改变,因此无线设备250不可以使用波束上的相干合并。另外,可以在PBCH中信令传输波束索引η = {I,...,N},以向无线设备250通知在特定的OFDM符号中使用了最大可能的N个波束状态中的哪个波束状态。PBCH还可以包括子帧偏移和/或帧偏移的明确信令。在一些实施例中,可以不向无线设备250通知波束状态η,但是这一偏移信令仍然向无线设备250提供必要的信息以使得能够获取子帧和/或帧同步。
[0081]在又一替选实施例中,SSS可以由无线设备250用于检测子帧偏移并且PBCH可以由无线设备250用于检测帧偏移。因此,PBCH消息对于一个子帧内的所有OFDM符号/波束可以相同,但是从子帧到子帧可能必须变化,因为帧偏移改变。说明性示例可以参见以下附图。在本实施例中,可以需要最多14个不同的SSS,并且然后可以在下一子帧中重复SSS的集合。这是足够的,因为SSS仅用于获取子帧定时。
[0082]图4描绘示出14个OFDM符号的子帧的示例,其中PSS和SSS由网络节点210在不同符号中以相同的时间偏移(在这种情况下为一个时隙,即7个OFDM符号)传输。另外,携带系统信息的I3BCH也由网络节点210在与相关联的PSS和SSS相同的0Π)Μ符号中传输,并且在本示例中被分在PSS的两侧。注意,系统带宽可以大于本附图中所示的带宽。在此,仅图示频率复用PSSA3BCH或SSSA3BCH的概念,并且OFDM符号还可以包含其他控制信令或共享数据信道。网络/TP(例如网络节点210或TP 210)在这一布置下可以使用不同的波束成形状态来传输每个OFDM符号。但是在本示例中,在子帧中的符号k和k+7中使用相同的波束成形状态,其中k = 0,...,6。因此,由于有益的波束成形状态而在OFDM符号k中检测PSS的UE(诸如无线设备250)在检测SSS和I3BCH时也可以在符号k+7中得到相同的波束成形状态。因此,在每个时隙中的每个OFDM符号中,网络节点210可以使用不同的波束状态(例如BI……B7)来在例如水平角度和方位角度中扫描波束。PSS和SSS之间的这一时间分离(例如7个OFDM符号)与图3中的实施例相比的优点在与,PSS和SSS—起可以用于增强频率同步,这在图3中的布置的情况下更困难,因为相同的OFDM符号用于PSS和SSS。
[0083]图5描绘示出无线设备250对OFDM符号k = 5中的PSS的肯定(positive)检测以及因此OFDM符号k = 12中的SSS和PBCH的检测,因为网络节点210或TP 210在符号k = 5和k= 12中使用相同的波束成形状态,无线设备250据此从SSS(针对其中每个SSS不同的实施例)或者PBCH信息至少获取到子帧的起始的子帧偏移De I ta_S = 12。在图5中,本文中所使用的子帧偏移表示为“符号偏移”。
[0084]图6描绘示出在子帧η中的OFDM符号k = 5的PSS和k= 12的SSS中无线设备250对波束的肯定检测的示例。无线设备250从SSS的检测和/或PBCH的检测获取子帧偏移和帧偏移。在图6中,本文中所使用的子帧偏移表示为“符号偏移”,本文中所使用的帧偏移表示为“子帧偏移”。替选实施例可以使用用于无线设备250的检测的SSS、子帧偏移和PBCH来检测帧偏移。因此,PBCH消息对于一个子帧内的所有OFDM符号/波束而言是相同的,但是从子帧到子帧可能必须变化,因为帧偏移改变。
[0085]在图6中,使用多个子帧以使得网络节点210或TP210能够在扫描过程中使用多于7个波束状态,S卩N>7。在本示例中,在η为所使用的子帧的数目的情况下,可以扫描N = 7n个波束。如果这么多的波束不是必要的并且确定N〈8就足够了,则无线设备250可以仅使用单个子帧用于这一小区获取过程,即时间和频率同步以及小区ID的检测。在这种情况下,帧偏移可以是预定义的值,而非由网络节点210明确信令传输的值,因此,可以通过读取标准规范来给出值,并且可以将值选择为例如O或9--帧中的第一或最后子帧。
[0086]通过本文中的实施例中描述的布置,TP(诸如网络节点210或TP210)的所使用的波束状态的数目可以小于当前标准支持的最大数目N,因为偏移通过SSS和/或PBCH被信令传输。另外,定义波束状态的预编码权重可以对于无线设备250透明,因此通过本布置,可以实现PSS、SSS和PBCH的任何波束形状,即预编码权重,这可以是有利的并且带给无线通信网络200灵活性。因此,本文中的实施例可以提供部署5G多天线3D波束成形系统的灵活方式,因此其可以被适配操作场景,并且用于网络节点210或TP 210的实际实现。本文中的实施例中的至少一些实施例的优点可以是,PSS和SSS和/或PBCH由网络节点210在相同的OFDM符号中传输,这在传输器侧执行模拟波束成形时可能是必须的,因为波束成形预编码权重在这种情况下可以仅是宽带的。另一方面,对于波束成形器的数字实现,可以在不同频带使用不同的波束。然而,由于在不同的TP供应商之间并且甚至对于同一个供应商内的不同产品实现可能存在很大不同,所以这一解决方案可能没有隐含波束成形的某个TP实现,这一目的可以通过本文中的实施例来实现。
[0087]在另外的网络节点210或TP 210实现实施例中,可以能够通过不在每个OFDM符号中传输PSS来进一步放宽网络节点210或TP 210实现。这例如在切换时间或预编码器权重置位(settling)时间很长的情况下很有用。因此,本文中的实施例中的相同的方法也可以实现这种类型的放宽操作,其中并非每个OFDM符号可以用于由网络节点210传输,因为子帧和帧偏移可以由无线设备250在每个使用的OFDM符号中分别单独获取。在每个OFDM符号传输PSS还是如下面的示例中每隔一个OFDM符号传输PSS对于无线设备250而言是不可知的,因为无线设备250在网络节点210没有进行任何传输的情况下可能简单地无法解码OFDM符号中的PSS。
[0088]图7描绘放宽的网络节点210或TP210实现的示例,其中仅每隔一个OFDM符号由网络节点210使用,使得TP波束成形硬件可以具有充足的时间切换波束。在这里示出的本示例中,可以在一个子帧中仅扫描7个波束。
[0089 ]先前的实施例已经描述了本文中的实施例的总体方面。下面的另外的实施例将描述在无线设备250具有有限的处理能力的情况下放宽无线设备250实现的强化。
[0090]在图4中,示出了PSS和SSS如何以一个时隙分离。然而,网络节点210或TP 210等可以将PSS和SSS分离甚至更多,例如若干子帧,只要无线设备250知道网络节点210进行的PSS和SSS传输之间的时间。
[0091]如果PSS带宽远小于系统带宽,则PSS可以由无线设备250在快速傅里叶变换(FFT)操作之前使用下采样信号在时域进行检测。然而,SSS和PBCH可以由无线设备250在对宽带信号的FFT操作之后在频域进行检测,这可能需要无线设备250中更大的处理能力,并且因此可能需要无线设备250缓冲OFDM符号中的整个宽带信号直到针对给定0Π)Μ符号的PSS检测器完成检测。因此,有用的是,可以扩展PSS检测与SSS/PBCH检测之间的时间,使得无线设备250不需要缓冲很多OFDM符号。图4中描绘的实施例可以实现这一目的,因为网络节点210按照如下方式来传输PSS和SSS:该方式使得PSS与SSS之间有7个OFDM符号。因此,无线设备250实现可以使用时域信号搜索PSS,在成功的PSS检测之后,其可以准备稍后执行所传输的7个OFDM符号的OFDM符号FFT操作,从而放宽无线设备250实现。
[0092]在另外的无线设备250实现实施例中,网络节点210使用相同波束进行的PSS与SSS传输之间的时间长于时隙持续时间。SS
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