用于自适应初始同步波束扫描的系统和方法与流程

本公开一般涉及无线通信，并且更具体地说，涉及用于自适应初始同步波束扫描的系统和方法的系统和方法。

背景技术：

在现今的系统中，在无线装置（也可以被称为用户设备（ue））开始与网络通信之前，它必须检测和解码由网络内的接入节点（an）发出的同步信号。在解码通过所接收的同步信号发送的网络信息之后，装置能够与对应的an通信以开始随机接入过程。这种同步信号一般由当前系统（诸如例如，在6ghz以下的频带操作的lte系统）全方向地发送。从而，在ue需要同步的任何地方，这种信号都可以是可检测的，而不需要多天线（空间）处理。

然而，在需要部署具有大量天线元件的天线阵列（可能在an和ue两者处，尤其是在毫米波段中）的情形中，实现ue的初始接入的同步信号的传送变成挑战。这种情形被设想为在下一代中是相关的。确切地说，例如，这种情形可能在5g无线通信系统中是相关的。由于这种系统中固有的波束窄度和严重的毫米波传播条件，能量辐射在传送间隔期间被集中在非常小的区域中。从而，在这种情形中由ue对同步信号的检测需要实现在传送和接收波束方向之间的空间对准。

为了实现传送和接收波束之间的空间对准，采用波束扫描过程，其中an一次一个地在不同波束方向中传送同步信号，而ue在不同波束方向上搜索同步信号。

技术实现要素：

为了解决现有解决方案的前述问题，公开了用于自适应初始同步波束扫描的系统和方法。

根据某些实施例，提供了一种用于自适应初始同步波束扫描传送的网络节点中的方法。该方法包含用至少两个不同波束扫描循环传送多个初始同步波束。至少一个波束扫描循环是穷举波束扫描循环，并且至少一个波束扫描循环是优化的波束扫描循环。穷举波束扫描循环覆盖小区的所有服务区域，并且优化的波束扫描循环覆盖服务区域的子集。

根据某些实施例，提供了一种用于自适应初始同步波束扫描传送的网络节点。网络节点控制小区的服务区域，并包含存储指令的存储器和处理电路。处理电路被配置为执行指令以使处理电路用至少两个不同波束扫描循环传送多个初始同步波束。至少一个波束扫描循环是穷举波束扫描循环，并且至少一个波束扫描循环是优化的波束扫描循环。穷举波束扫描循环覆盖小区的所有服务区域，并且优化的波束扫描循环覆盖服务区域的子集。

根据某些实施例，提供了一种用于自适应初始同步波束扫描接收的无线装置中的方法。该方法包含检测使用覆盖小区的整个服务区域的穷举波束扫描循环和覆盖小区的整个服务区域的子集的优化的波束扫描循环中的至少一个来传送的至少一个初始同步波束。对至少一个初始同步波束进行解码，并且基于至少一个解码的初始同步波束执行无线装置的同步。

根据某些实施例，提供了一种用于自适应初始同步波束扫描接收的无线装置。无线装置包含存储指令的存储器和处理电路。处理电路被配置为执行指令以使处理电路检测使用覆盖小区的整个服务区域的穷举波束扫描循环和覆盖小区的整个服务区域的子集的优化的波束扫描循环中的至少一个来传送的至少一个初始同步波束。对至少一个初始同步波束进行解码，并且基于至少一个解码的初始同步波束执行无线装置的同步。

根据某些实施例，一种计算机程序或计算机程序产品或含有计算机程序的载体，包括指令，所述指令当在至少一个处理器上执行时使至少一个处理器执行用于自适应初始同步波束扫描传送的方法。该方法包含用至少两个不同波束扫描循环传送多个初始同步波束。至少一个波束扫描循环是穷举波束扫描循环，并且至少一个波束扫描循环是优化的波束扫描循环。穷举波束扫描循环覆盖小区的所有服务区域，并且优化的波束扫描循环覆盖服务区域的子集。

本公开的某些实施例可以提供一个或多个技术优点。例如，某些实施例可以组合穷举波束扫描和优化的波束扫描两者，并允许波束扫描参数的动态重新调整。另一个优点可以是，优化的波束扫描循环可以允许网络节点无论何时节点需要确定新的优化的波束扫描参数都依赖于最新的历史统计。作为结果，所公开的技术可以降低未同步无线装置的误检测概率。又一个优点可以是所公开的技术减小了扫掠延迟。又一个技术优点可以是，通过添加关于扫掠延迟的信息来改进历史统计的集合，这允许网络节点优化受到延迟约束的波束扫描参数。

其它优点对本领域技术人员可以容易地显而易见。某些实施例可以没有所记载的优点，可以具有一些或所有所记载的优点。

附图说明

为了更完整理解所公开实施例以及它们的特征和优点，现在结合附图参考以下描述，附图中：

图1图示了按照某些实施例的用于自适应初始同步波束扫描的示例网络；

图2图示了按照某些实施例的用于自适应初始同步波束扫描传送的示例网络节点；

图3图示了按照某些实施例的用于自适应初始同步波束扫描接收的示例无线装置；

图4图示了按照某些实施例的结合自适应初始同步波束扫描的示例技术；

图5图示了根据某些实施例的由无线装置执行的用于自适应初始同步波束扫描接收的示例方法；

图6图示了按照某些实施例的示例性带时间戳的（time-stamped）ue数据样本；

图7图示了按照某些实施例的用于由网络节点进行的自适应初始同步波束扫描传送的示例性方法；

图8图示了根据某些实施例的用于由网络节点执行的自适应初始同步波束扫描传送的另一示例性方法；

图9图示了根据某些实施例的用于自适应初始同步波束扫描传送的示例虚拟计算装置；

图10图示了根据某些实施例的由无线装置执行的用于自适应初始同步波束扫描接收的另一示例方法；以及

图11图示了根据某些实施例的用于自适应初始同步波束扫描接收的另一示例虚拟计算装置。

具体实施方式

本公开的具体实施例可以提供实现自适应初始同步波束扫描的解决方案。使用一种方法，an能通过在每个波束方向中传送同步信号来执行穷举波束扫描以完全覆盖an的服务区域。另一种方法是优化波束扫描的一些参数，诸如波束图案和波束功率设置。可以基于由系统提供的ue的历史统计来优化参数。

可以认识到，穷举波束扫描可能遭受能量低效和大扫掠延迟，因为一些同步信号能在无线装置在寻求同步时非常不可能处于的区域上被发送。优化的波束扫描作为一种节能解决方案出现，其依赖于用于优化目的的历史统计的集合的可用性。然而，必须适当更新这种数据集，以便经常优化波束扫描过程。此外，即使在使用优化的波束扫描的情况下，时延仍然是潜在的问题。也就是说，如果不能从可用的历史统计中学习无线装置的空间特性，则无线装置可能仍然等待太长时间。

本文描述的方法和技术组合了穷举波束扫描和优化的波束扫描两者，并动态地重新调整它们的参数。在优化的波束扫描的循环序列之间周期性地运行穷举波束扫描的循环。穷举波束扫描的每个循环被设计使得在其工作循环期间发送的同步信号由任何不同步的无线装置在任何地方可检测。这样，在优化的波束扫描循环期间无法检测到同步信号的搜索同步的任何无线装置能在随后的穷举波束扫描循环期间成功地进行。此外，当无线装置等待同步时，无线装置可以对对应的扫掠延迟进行计数，直到无线装置检测到至少一个同步信号，其向系统生成最终被报告的带时间戳的每波束的接收信号质量。作为接入节点（an）操作的网络节点然后可以更新历史统计，并检查是否必须重新调整优化的波束扫描参数。备选地，an可以重新调整运行穷举波束扫描循环的周期性。

在附图的图1-11中描述了具体实施例，对于各个附图的相似和对应部分使用相似数字。图1是图示按照某些实施例的用于自适应初始同步波束扫描的网络100的实施例的框图。网络100包含一个或多个无线装置110a-c（它们可互换地称为无线装置110或ue110）以及网络节点115a-c（它们可互换地称为网络节点115、enodeb115或接入节点115a-c）。无线装置110可以通过无线接口与网络节点115通信。例如，无线装置110a可向网络节点115中的一个或多个传送无线信号，和/或从网络节点115中的一个或多个接收无线信号。无线信号可含有语音业务、数据业务、控制信号和/或任何其它适合的信息。在一些实施例中，与网络节点115关联的无线信号覆盖的区域可被称为小区。在一些实施例中，无线装置110可具有d2d能力。从而，无线装置110可能能够直接从另一无线装置110接收信号，和/或直接向另一无线装置110传送信号。例如，无线装置110a可能能够从无线装置110b接收信号，和/或向无线装置110b传送信号。

在某些实施例中，网络节点115可与无线电网络控制器（图1中未描绘）对接。无线电网络控制器可控制网络节点115，并且可提供某些无线电资源管理功能、移动管理功能和/或其它适合的功能。在某些实施例中，在网络节点115中可包含无线电网络控制器的功能。无线电网络控制器可与核心网络节点对接。在某些实施例中，无线电网络控制器可经由互连网络与核心网络节点对接。互连网络可指的是能够传送音频、视频、信号、数据、消息或前述的任何组合的任何互连系统。互连网络可包含公用交换电话网（pstn）、公用或私用数据网络、局域网（lan）、城域网（man）、广域网（wan）、局域、区域或全球通信或计算机网络（诸如因特网）、有线或无线网络、企业内联网或任何其它适合的通信链路（包含它们的组合）中的全部或一部分。

在一些实施例中，核心网络节点可管理无线装置110的通信会话的建立和各种其它功能性。无线装置110可使用非接入层与核心网络节点交换某些信号。在非接入层信令中，无线装置110和核心网络节点之间的信号可通过无线电接入网络透明地传递。在某些实施例中，网络节点115可通过节点间接口与一个或多个网络节点对接。例如，网络节点115a和115b可通过x2接口对接。

如上面所描述的，网络100的示例实施例可包含一个或多个无线装置110以及能够与无线装置110（直接或间接）通信的一个或多个不同类型的网络节点。无线装置110可指的是与节点和/或蜂窝或移动通信系统中的另一无线装置通信的任何类型的无线装置。无线装置110的示例包含移动电话、智能电话、pda（个人数字助理）、便携计算机（例如膝上型电脑、平板电脑）、传感器、调制解调器、机器型通信（mtc）装置/机器对机器（m2m）装置、膝上型嵌入式设备（lee）、膝上型安装式设备（lme）、usb软件狗、具有d2d能力的装置或者能提供无线通信的另一装置。在一些实施例中，无线装置110还可称为ue、台（sta）、装置或终端。还有，在一些实施例中，使用通用术语“无线电网络节点”（或简称“网络节点”）。它能是任何种类的网络节点，其可包括节点b、基站（bs）、多标准无线电（msr）无线电节点（诸如msrbs）、enodeb、gnb、网络控制器、无线电网络控制器（rnc）、基站控制器（bsc）、控制中继的中继施主节点、基站收发信台（bts）、接入点（ap）、传送点、传送节点、rru、rrh、分布式天线系统（das）中的节点、核心网络节点（例如msc、mme等）、o&m、oss、son、定位节点（例如e-smlc）、mdt或任何适合的网络节点。分别关于图2和3更详细地描述了网络节点115和无线装置110的示例实施例。

尽管图1图示了网络100的具体布置，但本公开考虑，本文描述的各种实施例可应用于具有任何适合的配置的各种网络。例如，网络100可以包含任何适合数量的无线装置110和网络节点115，以及适合于支持无线装置之间或无线装置和另一通信装置（诸如陆线电话）之间的通信的任何附加元件。更进一步，尽管某些实施例可被描述为在长期演进(lte)网络中实现，但所述实施例可在支持任何适合的通信标准并且使用任何适合的组件的任何适当类型的电信系统中实现，并且可应用于无线装置在其中接收和/或传送信号（例如数据）的任何无线电接入技术（rat）或多rat系统。例如，本文描述的各种实施例可应用于lte、lte高级、lte-uumts、hspa、gsm、cdma2000、wimax、wifi、另一适合的无线电接入技术或者一个或多个无线电接入技术的任何适合的组合。5g，第五代移动电信和无线技术，尚未被完全定义，但在3gpp内处于高级草案阶段。它包含关于5g新无线电（nr）接入技术的工作。lte术语学在此公开中在前瞻性意义上使用，以包含等效的5g实体或功能性，尽管在5g中可以规定不同的术语。到目前为止，关于5g新无线电（nr）接入技术的协定的一般描述被包含在最新版本的3gpp38系列技术报告中。

尽管某些实施例在下行链路中在无线传送的上下文中进行了描述，但本公开考虑，各种实施例同样可应用在上行链路中，并且反之亦然。

图2图示了根据某些实施例的用于自适应初始同步波束扫描传送的示例网络节点115。如上面所描述的，网络节点115可以是与无线装置和/或与另一网络节点通信的任何类型的无线电网络节点和/或任何网络节点。上面提供了网络节点115的示例。

网络节点115可遍及网络100部署为同质部署、异质部署或混合部署。同质部署一般可描述由相同（或类似）类型的网络节点115和/或类似覆盖和小区大小以及站点间距离构成的部署。异质部署一般可描述使用具有不同小区大小、传送功率、能力和小区间距离的各种类型网络节点115的部署。例如，异质部署可包含遍及宏小区布局放置的多个低功率节点。混合部署可包含同质部分和异质部分的混合。

网络节点115可包含收发器210、处理器220、存储器230和网络接口240中的一个或多个。在一些实施例中，收发器210促进向无线装置110传送无线信号和从无线装置110接收无线信号（例如经由天线），处理器220执行指令以提供上面描述为由网络节点115提供的一些或所有功能性，存储器230存储由处理器220执行的指令，并且网络接口240将信号传递到后端网络组件，诸如网关、交换机、路由器、因特网、公共交换电话网（pstn）、核心网络节点或无线电网络控制器等。

在某些实施例中，网络节点115可能能够使用多天线技术，并且可被配备有多个天线，并且能够支持mimo技术。一个或多个天线可具有可控极化。换言之，每个元件可具有带有不同极化（例如分开90度，与交叉极化中一样）的两个协同定位的子元件，使得波束形成权重的不同集合将给出发射波不同极化。

处理器220可包含在一个或多个模块中实现的硬件和软件的任何适合的组合以执行指令，并操纵数据以执行网络节点115的一些或所有描述的功能。在一些实施例中，处理器220例如可包含一个或多个计算机、一个或多个中央处理单元（cpu）、一个或多个微处理器、一个或多个应用和/或其它逻辑。在某些实施例中，处理器220可以包含处理电路或者可以是处理电路，其可操作以执行指令、软件或逻辑以执行本文公开的技术。

存储器230一般可操作以存储指令（诸如计算机程序、软件、包含逻辑、规则、算法、代码、表等中一项或多项的应用）和/或能够由处理器执行的其它指令。存储器230的示例包含计算机存储器（例如随机存取存储器（ram）或只读存储器（rom））、大容量存储介质（例如硬盘）、可拆卸存储介质（例如光盘（cd）或数字视频盘（dvd））和/或存储信息的任何其它易失性或非易失性、非暂态计算机可读和/或计算机可执行存储器装置。

在一些实施例中，网络接口240以通信方式耦合到处理器220，并且可以指操作以接收对于网络节点115的输入、发送来自网络节点115的输出、执行输入或输出或二者的适合的处理、与其它装置通信或者前述任何组合的任何适合的装置。网络接口240可包含通过网络通信的适当硬件（例如端口、调制解调器、网络接口卡等）和软件，包含协议转换和数据处理能力。

网络节点115的其它实施例可包含除了在图2中示出的组件之外的附加组件，它们可负责提供无线电网络节点的功能性的某些方面，包含上面描述的任何功能性和/或附加功能性（包含支持上面描述的解决方案所必需的任何功能性）。各种不同类型的网络节点可包含具有相同物理硬件但（例如经由编程）配置成支持不同无线电接入技术的组件，或者可表示部分或完全不同的物理组件。此外，术语第一和第二仅为了示例目的而提供，并且可以是互换的。

图3图示了按照某些实施例的用于自适应初始同步波束扫描接收的示例无线装置110。如所描绘的，无线装置110包含收发器310、处理器320和存储器330。在一些实施例中，收发器310促进向网络节点115传送无线信号和从网络节点115接收无线信号（例如经由天线），处理器320执行指令以提供上面描述为由无线装置110提供的其中一些或所有功能性，并且存储器330存储由处理器320执行的指令。上面提供了无线装置110的示例。

处理器320可包含在一个或多个模块中实现的硬件和软件的任何适合的组合以执行指令，并操纵数据以执行无线装置110的其中一些或所有描述的功能。在一些实施例中，处理器320例如可包含一个或多个计算机、一个或多个中央处理单元（cpu）、一个或多个微处理器、一个或多个应用和/或其它逻辑。在某些实施例中，处理器320可以包含处理电路或者可以是处理电路，其可操作以执行指令、软件或逻辑以执行本文公开的技术。

存储器330一般可操作以存储指令（诸如计算机程序、软件、包含逻辑、规则、算法、代码、表等中一项或多项的应用）和/或能够由处理器执行的其它指令。存储器530的示例包含计算机存储器（例如随机存取存储器（ram）或只读存储器（rom））、大容量存储介质（例如硬盘）、可拆卸存储介质（例如光盘（cd）或数字视频盘（dvd））和/或存储信息的任何其它易失性或非易失性、非暂态计算机可读和/或计算机可执行存储装置。

无线装置110的其它实施例可包含除了在图3中示出的组件之外的附加组件，它们可负责提供无线装置的功能性的某些方面，包含上面描述的任何功能性和/或任何附加功能性（包含支持上面描述的解决方案所必需的任何功能性）。

在某些实施例中，网络100的网络节点115和无线装置110可以使用结合包含两种不同类型的波束扫描循环的自适应波束扫描的技术。图4图示了根据某些实施例的结合自适应初始同步波束扫描400的示例性技术。如所描绘的，自适应初始同步波束扫描400包含优化的波束扫描循环410和穷举波束扫描循环412两者。穷举波束扫描循环412可以允许作为接入节点（an）操作的网络节点115a-c周期性地通过一次一个地在每个波束方向中传送同步信号来完全扫掠它们的服务区域。换句话说，可以在由an服务的每个小区的整个服务区域上传送同步信号。相反，使用优化的波束扫描循环410，作为an操作的网络节点115a-c遵循基于无线装置110a-c的历史统计的优化的波束扫描参数设置。从而，an可以使用基于无线装置110a-c的可用历史统计调整的波束扫描参数来执行优化的波束扫描循环410。

根据某些实施例，波束扫描图案是波束序列，其随时间重复。优化的波束扫描循环410具有波束扫描图案，其包含与穷举波束扫描循环412（其包含所有波束的序列）内的图案相比更短的波束序列。在具体实施例中，k个优化的波束扫描循环的序列可以在穷举波束扫描循环之间运行。穷举波束扫描循环412和k个优化的波束扫描循环410的序列可以被视为组合波束扫描图案。根据某些实施例，每个优化的波束扫描循环持续topt时间单位的持续时间。优化的波束扫描循环持续时间取决于其波束扫描图案，并且kk取决于topt。在具体实施例中，持续时间topt可以取决于多少波束被用于形成具有优化的波束扫描循环410的波束扫描图案而更短或更长。例如，如果topt被减小，则k能因为更多优化的波束扫描循环410适合于在两个穷举波束扫描循环412之间的间隔中而被增大。相反，如果topt被增大，则k能因为更少的优化的波束扫描循环410可以适合于在两个穷举波束扫描循环412之间的间隔中而被减小。

在具体实施例中，穷举波束扫描循环可以以tfulltfull时间单位的间隔运行，并且每个穷举波束扫描循环持续tfull的持续时间。根据某些实施例，穷举波束扫描循环的持续时间tfull大于优化的波束循环的持续时间topt。穷举波束扫描循环持续时间tfulltfull取决于波束的数量。例如，穷举波束扫描循环持续时间tfulltfull可取决于天线阵列大小。此外，在某些实施例中，穷举波束扫描循环间隔周期tfulltfull可以被确定使得，如果无线装置110在优化的波束扫描循环期间未能检测到同步信号，则无线装置110最终能在随后的穷举波束扫描循环期间检测同步信号。

图5图示了根据某些实施例的由无线装置执行的用于自适应初始同步波束扫描接收的方法500。更确切地，图5图示了由未同步无线装置110进行的同步信号的接收。在步骤502，无线装置110搜索并检测同步信号。在步骤504，无线装置110对同步信号进行解码。从而，在接收到至少一个同步信号时，无线装置110对由所接收的同步信号输送的信息进行解码。在步骤506，所解码的信息可以被用在同步过程中。例如，无线装置110可以在时间和/或频率上执行同步。

在具体实施例中，在步骤508a，无线装置110可以计算信号质量。例如，无线装置110可以计算对应的每波束的接收信号质量。附加地或备选地，在步骤508b，无线装置110可以执行扫掠延迟计算。例如，无线装置100可以计算扫掠延迟参数τscan，其对应于自无线装置110开始搜索同步信号直到无线装置110成功同步为止所经过的时间。

在步骤510，所计算的信号质量和/或τscanτscan可以用于生成带时间戳的数据样本。在步骤512，可以将反馈数据传送到网络节点115。确切地说，可以将带时间戳的数据样本报告给传送所接收的同步信号的网络节点115。

在某些实施例中，穷举波束扫描循环可以被划分为部分的某一预定集合，然后完整的穷举波束扫描循环用优化的波束扫描循环点缀。在这种情况下，开始在穷举波束扫描循环内搜索同步但是可能被来自优化的波束扫描的波束所覆盖的无线装置110反而不等待太长直到下一个优化的波束扫描循环。穷举波束扫描循环的每个部分都包括在波束方向的子集上的扫描。

在某些实施例中，同步无线装置使用物理上行链路控制信道（pucch）来递送带时间戳的数据样本。带时间戳的数据样本可以使用一些上行链路资源进行信道状态信息（csi）报告。如果将这种数据样本视为某种“关键”信息，则这种数据样本的传送可以就在随机接入之后发生。否则，仅当对应的同步的无线装置找到报告它的最佳机会时，这种数据样本的传送才可发生。其中带时间戳的无线装置数据样本可被视为关键的一种潜在情形是当在网络节点115处可用的数据样本量仍然很小时。然后，任何新的样本都将对随后的波束参数重新调整产具有很大影响。另一个关键情形可以是当对应的同步无线装置110检查所计算的扫掠延迟太长时。然后，对应的同步的无线装置110可以以某种方式优先化其带时间戳的数据样本的传送，再次因为这种数据样本可能对随后的波束参数重新调整具有更大的影响。

在某些实施例中，如上所述的由无线装置执行的用于自适应初始同步波束扫描接收的方法可以由虚拟计算装置执行。在某些实施例中，虚拟计算装置可包含用于执行与上面关于在图5中描述和图示的方法所描述的步骤类似的步骤的模块。例如，虚拟计算装置可以包含用于检测同步波束的检测模块、用于解码同步波束的解码模块、用于执行同步过程的执行模块、用于执行信号质量计算和扫掠延迟计算中至少一个的计算模块、用于生成带时间戳的ue数据样本的生成模块420、用于传送反馈数据的传送模块以及用于自适应初始同步波束扫描的任何其它适合的模块。在一些实施例中，可以使用一个或多个处理器320或处理电路（诸如上面关于图3描述的）来实现模块中的一个或多个。

在某些实施例中，各种模块中的两个和更多个模块的功能可被组合在单个模块中。此外，虚拟计算装置可包含除了在此讨论的组件之外的附加组件，它们可负责提供无线装置110的功能性的某些方面，包含上面描述的任何功能性和/或任何附加功能性（包含支持上面描述的解决方案所必需的任何功能性）。

图6图示了根据某些实施例的示例性带时间戳的数据样本600。如所描绘的，带时间戳的数据样本包括：（i）关于在同步期间空间对准的信息（即，由an用于传送同步信号的发送波束方向602以及由无线装置110用于接收这种信号的接收波束方向604）；（ii）在由无线装置110进行的同步期间测量的每波束的接收信号质量606；以及（iii）在由无线装置110进行的初始同步期间测量的扫掠延迟τscanτscan。

图7图示了根据某些实施例的由网络节点115执行的用于自适应初始同步波束扫描传送的方法700。更确切地，图7图示了从同步的无线装置110接收带时间戳的数据样本。在某些实施例中，通过由同步的无线装置110报告的数据输送的信息可以由网络节点115用于更新历史统计的可用集合，其可以被称为数据集或ue数据集。该信息还可以用于检查报告无线装置110直到它可能同步为止等待了多长时间。

该方法可以在步骤702开始，此时从同步的无线装置110接收带时间戳的数据样本。在接收到这种数据样本时，在步骤704，网络节点115根据所报告的每波束接收的同步信号质量更新历史统计的该可用集合。

在步骤706，将所报告的扫掠延迟τscan与最大延迟阈值τmax进行比较，以确定报告无线装置110是否为了同步等待太长时间。如果在步骤706确定所报告的扫掠延迟τscan大于最大延迟阈值τmax，（τscan>τmax），则在步骤708，网络节点115重新调整与优化的波束扫描循环关联的至少一个参数。相反，如果在步骤706确定所报告的扫掠延迟τscan小于或等于最大延迟阈值τmaxτscan≤τmax（τscan≤τmax），则报告的扫掠延迟τscan被确定为是可容忍的，并且网络节点115保持使用相同的优化的波束扫描参数设置。

在具体实施例中，所报告的扫掠延迟τscan可以被用于调节参数k。例如，如果所报告的扫掠延迟τscan太大，则可以降低参数k。备选地，所报告的扫掠延迟τscan可被用于调节穷举波束扫描循环间隔周期tfulltfull。例如，如果所报告的扫掠延迟τscan太大，则也可以或备选地降低穷举波束扫描循环间隔周期tfull。

在其它实施例中，可以基于优化的波束扫描参数的重新调整来调节优化的波束扫描循环的序列中的循环数k。例如，在某些实施例中，如果在重新调整优化的波束扫描参数之后的得到的波束扫描图案较短，则可以增大循环数k。

在还有的其它实施例中，最大延迟阈值可以定义如下：

其中τmargin代表预定的适合裕度。在这种情况中，来自在完整的优化的波束扫描循环期间不能解码任何同步信号的无线装置110的带时间戳的报告触发优化的波束扫描参数的重新调整。

在某些实施例中，如上所述的由网络节点115执行的用于自适应初始同步波束扫描的方法可以由虚拟计算装置执行。在某些实施例中，虚拟计算装置可包含用于执行与上面关于在图7中描述和图示的方法所描述的步骤类似的步骤的模块。例如，虚拟计算装置可以包含用于接收（一个或多个）带时间戳的ue数据样本的接收模块、用于更新来自无线装置110的数据集的更新模块、用于比较所报告的扫掠延迟τscan与最大延迟阈值τmaxτscan≤τmax的比较模块、用于优化波束扫描参数k的优化模块、用于用优化的波束扫描参数更新无线装置110的更新模块、用于解码同步波束的解码模块、以及用于自适应初始同步波束扫描的任何其它适合的模块。在一些实施例中，可以使用一个或多个处理器220或处理电路（诸如上面关于图2描述的）来实现模块中的一个或多个。

在某些实施例中，各种模块中的两个和更多个模块的功能可被组合在单个模块中。此外，虚拟计算装置可包含除了在此讨论的组件之外的附加组件，它们可负责提供网络节点115的功能性的某些方面，包含上面描述的任何功能性和/或任何附加功能性（包含支持上面描述的解决方案所必需的任何功能性）。

图8图示了根据某些实施例的由网络节点115执行的用于自适应初始同步波束扫描传送的另一示例性方法800。该方法包含：在步骤802，由网络节点115用至少两个不同波束扫描循环传送多个初始同步波束400。根据某些实施例，所述至少两个波束扫描循环包含至少一个穷举波束扫描循环412和至少一个优化的波束扫描循环410。穷举波束扫描循环412覆盖由网络节点115服务的小区的所有服务区域。相比之下，优化的波束扫描循环410覆盖由网络节点115服务的小区的服务区域的子集。

根据具体实施例，穷举波束扫描循环412可以被划分为多个部分。多个部分中的每一个都与多个波束方向的相应子集关联。多个部分可以被散布在多个优化的波束扫描循环410之间。

根据某些实施例，多个初始同步波束400包含在两个穷举波束扫描循环412之间传送的k数量的优化的波束扫描循环410。在具体实施例中，每个优化的波束扫描循环410具有topt时间单位的持续时间，并且取决于波束扫描图案。附加地或备选地，在具体实施例中，可以基于topt单位时间的持续时间来确定优化的波束扫描循环410的数量k。每个穷举波束扫描循环412可具有大于topt持续时间的tfull持续时间。

尽管未描绘，但是根据某些实施例，该方法可进一步包含网络节点从无线装置110接收带时间戳的数据600。在具体实施例中，带时间戳的数据600包含所报告的扫掠延迟τscan，其表示在无线装置110开始搜索同步信号时和无线装置110基于至少一个检测到的同步信号与网络节点115执行同步时之间经过的时间。附加地或备选地，带时间戳的数据600可以包含关于在同步期间的空间对准和/或在由无线进行的同步期间测量的每波束的接收信号质量的信息。在具体实施例中，可以在pucch上接收带时间戳的数据600。附加地或备选地，可以在与csi报告关联的上行链路资源上接收带时间戳的数据600。

在具体实施例中，网络节点115可以维持用于同步的无线装置110的历史统计的集合。在从无线装置110接收带时间戳的数据600时，网络节点115可以更新历史统计的集合。根据某些实施例，可以由网络节点115使用历史统计的集合来确定和/或调整至少一个波束扫描参数设置。例如，穷举波束扫描循环412可以以基于从无线装置110接收的带时间戳的数据600选择的tfull时间单位的间隔运行。作为另一示例，网络节点115可以确定所报告的扫掠延迟τscan608大于最大延迟阈值τmaxτscan≤τmax（τscan≤τmax），并且调整与优化的波束扫描循环关联的至少一个参数。随后，可以由网络节点115使用或根据调整的至少一个参数来传送附加的优化的波束扫描循环410。作为另一示例，波束扫描图案可以包含在两个穷举波束扫描循环412之间传送的优化的波束扫描循环410的数量k，并且网络节点115可响应于确定所报告的扫掠延迟τscan608大于最大延迟阈值τmaxτscan≤τmax（τscan≤τmax）而调整至少一个参数k。在其中调整参数导致较短波束扫描图案的具体实施例中，网络节点115可以增大参数k。作为还有的另一示例，穷举波束扫描循环可以以tfull单位时间的间隔运行，并且调整波束扫描参数可以包含降低tfull。

根据某些实施例，上述方法可以由计算机程序或计算机程序产品或含有计算机程序的载体执行，其包含指令，所述指令当在至少一个处理器上执行时使至少一个处理器执行用于自适应初始同步波束扫描传送的上述方法。

在某些实施例中，如上所述的用于自适应初始同步波束扫描的方法可以由计算机联网虚拟设备执行。图9图示了根据某些实施例的用于自适应初始同步波束扫描传送的示例虚拟计算装置900。在某些实施例中，虚拟计算装置900可包含用于执行与上面关于在图8中描述和图示的方法所描述的步骤类似的步骤的模块。例如，虚拟计算装置900可以包含至少一个传送模块902和用于自适应初始同步波束扫描的任何其它适合的模块。在一些实施例中，模块中的一个或多个可使用图2的一个或多个处理器220实现。在某些实施例中，各种模块中的两个和更多个模块的功能可被组合在单个模块中。

传送模块902可以执行虚拟计算装置900的传送功能。例如，在具体实施例中，传送模块902可以用至少两个不同波束扫描循环传送多个初始同步波束400。根据某些实施例，所述至少两个波束扫描循环包含至少一个穷举波束扫描循环412和至少一个优化的波束扫描循环410。穷举波束扫描循环412覆盖由网络节点115服务的小区的所有服务区域。相比之下，优化的波束扫描循环410覆盖由网络节点115服务的小区的服务区域的子集。

可选地，虚拟计算装置900还可以包含执行虚拟计算装置900的接收功能的接收模块。例如，在具体实施例中，接收模块可以从无线装置110接收带时间戳的数据600。

可选地，虚拟计算装置900还可以包含执行虚拟计算装置900的存储功能的存储模块。例如，在具体实施例中，存储模块可以存储和维持用于同步的无线装置110的历史统计的集合。

可选地，虚拟计算装置900附加地或备选地可以包含更新模块。更新模块可以执行虚拟计算装置的更新功能。例如，在具体实施例中，更新模块可以在从无线装置110接收到带时间戳的数据600时更新对于无线装置110维持的历史统计的集合。

可选地，虚拟计算装置900附加地或备选地可以包含调整模块。调整模块可以执行虚拟计算装置的调整功能。例如，在具体实施例中，调整功能可以响应于从无线装置110接收到带时间戳的数据600而调整至少一个波束扫描参数设置。

虚拟计算装置900的其它实施例可包含除了在图9中示出的组件之外的附加组件，它们可负责提供网络节点115的功能性的某些方面，包含上面描述的任何功能性和/或任何附加功能性（包含支持上面描述的解决方案所必需的任何功能性）。各种不同类型的网络节点115可包含具有相同物理硬件但（例如经由编程）配置成支持不同无线电接入技术的组件，或者可表示部分或完全不同的物理组件。

图10图示了根据某些实施例的用于由无线装置110执行的自适应初始同步波束扫描接收的另一示例方法1000。根据某些实施例，方法1000开始于步骤1002，此时无线装置110使用穷举波束扫描循环412和优化的波束扫描循环410中的至少一个检测已经由网络节点115传送的至少一个初始同步波束400。穷举波束扫描循环412覆盖由网络节点115服务的小区的整个服务区域。相比之下，优化的波束扫描循环410覆盖由网络节点115服务的小区的整个服务区域的子集。

根据某些实施例，至少一个初始同步波束400可以包含在两个穷举波束扫描循环412之间传送的k数量的优化的波束扫描循环410。在具体实施例中，穷举波束扫描循环412可以被划分为多个部分。多个部分可以被散布在多个优化的波束扫描循环410之间，并且每一个部分都可以与多个波束方向的相应子集关联。

在步骤1004，无线装置110对至少一个初始同步波束400进行解码。然后，在步骤1006，无线装置110基于解码的至少一个初始同步波束执行同步。

尽管未描绘，但是根据某些实施例，无线装置110也可操作以将带时间戳的数据600传送到网络节点115。在具体实施例中，带时间戳的数据600可以至少包含扫掠延迟τscan608。扫掠延迟τscan608可以包含在无线装置110开始搜索初始同步波束时和无线装置110基于由无线装置110检测到的至少一个初始同步波束400被同步时之间经过的时间。根据具体实施例，带时间戳的数据600可以进一步包含关于在同步期间的空间对准和/或在由无线装置110进行的同步期间测量的每波束的接收信号质量的信息。如上所述，在具体实施例中，可以在pucch上传送带时间戳的数据600。在其它实施例中，可以在与csi报告关联的上行链路资源上传送带时间戳的数据600。

根据某些实施例，在传送带时间戳的数据600之前，无线装置110可以首先确定带时间戳的数据600是否包含关键信息。如果带时间戳的数据600不包含关键信息，则无线装置110在执行随机接入过程之后可以立即传送带时间戳的数据600。否则，在带时间戳的数据600包含关键信息的情况下，无线装置110可以在执行随机接入过程之后的下一个可用报告机会期间传送带时间戳的数据600。在具体实施例中，当先前从无线装置110传送的带时间戳的数据样本量很小时和/或在已经确定扫掠延迟τscan608太长的情况下，可以确定带时间戳的数据600包含关键信息。

根据某些实施例，上述方法可以由计算机程序或计算机程序产品或含有计算机程序的载体执行，该计算机程序包含指令，所述指令当在至少一个处理器上执行时使至少一个处理器执行用于自适应初始同步波束扫描接收的上述方法。

在某些实施例中，如上所述的用于自适应初始同步波束扫描接收的方法可以由计算机联网虚拟设备执行。图11图示了根据某些实施例的用于自适应初始同步波束扫描接收的另一示例虚拟计算装置1100。在某些实施例中，虚拟计算装置1100可包含用于执行与上面关于在图10中描述和图示的方法所描述的步骤类似的步骤的模块。例如，虚拟计算装置1100可以包含检测模块1102、解码模块1104、执行模块1106以及用于自适应初始同步波束扫描的任何其它适合的模块。在一些实施例中，模块中的一个或多个可使用图3的一个或多个处理器320实现。在某些实施例中，各种模块中的两个和更多个模块的功能可被组合在单个模块中。

检测模块1102可以执行虚拟计算装置1100的检测功能。例如，在具体实施例中，检测模块1102可以使用穷举波束扫描循环412和优化的波束扫描循环410中的至少一个来检测由网络节点115传送的至少一个初始同步波束400。穷举波束扫描循环412覆盖由网络节点115服务的小区的所有服务区域。相比之下，优化的波束扫描循环410覆盖由网络节点115服务的小区的服务区域的子集。

解码模块1104可以执行虚拟计算装置1100的解码功能。例如，在具体实施例中，解码模块1104可以解码至少一个初始同步波束。

执行模块1106可以执行虚拟计算装置1100的执行功能。例如，在具体实施例中，执行模块1106可以基于至少一个解码的初始同步波束执行同步。

可选地，虚拟计算装置1100还可以包含执行虚拟计算装置1100的传送功能的至少一个传送模块。例如，在具体实施例中，传送模块可以将带时间戳的数据600传送到网络节点115。在具体实施例中，带时间戳的数据600可以至少包含扫掠延迟τscan608。根据具体实施例，带时间戳的数据600可以进一步包含关于在同步期间的空间对准和/或在由无线装置110进行的同步期间测量的每波束的接收信号质量的信息。

可选地，虚拟计算装置1100还可以包含执行虚拟计算装置900的确定功能的至少一个确定模块。例如，在具体实施例中，确定模块可以确定带时间戳的数据600是否包含关键信息。如果带时间戳的数据600不包含关键信息，则确定模块和/或传送模块可以紧接在执行随机接入过程之后传送带时间戳的数据600。否则，在带时间戳的数据600包含关键信息的情况下，确定模块和/或传送模块可以在执行随机接入过程之后的下一个可用报告机会期间传送带时间戳的数据600。

虚拟计算装置1100的其它实施例可包含除了在图11中示出的组件之外的附加组件，它们可负责提供无线装置110的功能性的某些方面，包含上面描述的任何功能性和/或任何附加功能性（包含支持上面描述的解决方案所必需的任何功能性）。各种不同类型的无线装置110可包含具有相同物理硬件但（例如经由编程）配置成支持不同无线电接入技术的组件，或者可表示部分或完全不同的物理组件。

根据某些实施例，提供了一种用于自适应初始同步波束扫描传送的网络节点中的方法。该方法包含用至少两个不同波束扫描循环传送多个初始同步波束。至少一个波束扫描循环是穷举波束扫描循环，并且至少一个波束扫描循环是优化的波束扫描循环。穷举波束扫描循环覆盖小区的所有服务区域，并且优化的波束扫描循环覆盖服务区域的子集。

根据某些实施例，提供了用于自适应初始同步波束扫描传送的网络节点。网络节点控制小区的服务区域，并包含存储指令的存储器和处理电路。处理电路被配置为执行指令以使处理电路用至少两个不同波束扫描循环传送多个初始同步波束。至少一个波束扫描循环是穷举波束扫描循环，并且至少一个波束扫描循环是优化的波束扫描循环。穷举波束扫描循环覆盖小区的所有服务区域，并且优化的波束扫描循环覆盖服务区域的子集。

根据某些实施例，提供了一种用于自适应初始同步波束扫描接收的无线装置中的方法。该方法包含检测使用覆盖小区的整个服务区域的穷举波束扫描循环和覆盖小区的整个服务区域的子集的优化的波束扫描循环中的至少一个来传送的至少一个初始同步波束。对至少一个初始同步波束进行解码，并且基于至少一个解码的初始同步波束执行无线装置的同步。

根据某些实施例，提供了一种用于自适应初始同步波束接收的无线装置。无线装置包含存储指令的存储器和处理电路。处理电路被配置为执行指令以使处理电路检测使用覆盖小区的整个服务区域的穷举波束扫描循环和覆盖小区的整个服务区域的子集的优化的波束扫描循环中的至少一个来传送的至少一个初始同步波束。对至少一个初始同步波束进行解码，并且基于至少一个解码的初始同步波束执行无线装置的同步。

根据某些实施例，一种计算机程序或计算机程序产品或包含计算机程序的载体，包括指令，所述指令当在至少一个处理器上执行时使至少一个处理器执行用于自适应初始同步波束扫描传送的方法。该方法包含用至少两个不同波束扫描循环传送多个初始同步波束。至少一个波束扫描循环是穷举波束扫描循环，并且至少一个波束扫描循环是优化的波束扫描循环。穷举波束扫描循环覆盖小区的所有服务区域，并且优化的波束扫描循环覆盖服务区域的子集。

根据某些实施例，提供了一种用于自适应初始同步波束扫描的由无线装置进行的方法。该方法包含：

●检测同步波束；

●对同步波束进行解码；

●执行同步过程；

●执行包括信号质量计算和扫掠延迟计算中的至少一个的计算；

●基于包括信号质量计算和扫掠延迟计算中的至少一个的计算生成带时间戳的ue数据样本；以及

●将反馈数据传送到网络节点；

●可选地，执行同步过程包括在时间和频率中的至少一个中进行同步；

●可选地，带时间戳的ue数据样本包括如下中的至少一个：

○关于在同步期间空间对准的信息；

○由网络节点用于传送同步波束的传送方向；

○由无线装置用于接收同步波束的接收波束方向；

○在由无线装置进行的同步期间测量的每波束的接收信号质量；以及

○在由无线装置进行的初始同步期间测量的扫掠延迟。

根据某些实施例，提供了一种用于自适应初始同步波束扫描的无线装置。无线装置包括：

●存储器，存储指令；以及

●处理器，配置成执行所述指令以使无线装置：

●检测同步波束；

●对同步波束进行解码；

●执行同步过程；

●执行包括信号质量计算和扫掠延迟计算中的至少一个的计算；

●基于包括信号质量计算和扫掠延迟计算中的至少一个的计算生成带时间戳的ue数据样本；以及

●将反馈数据传送到网络节点；

●可选地，执行同步过程包括在时间和频率中的至少一个中进行同步；

●可选地，带时间戳的ue数据样本包括如下中的至少一个：

○关于在同步期间的空间对准的信息；

○由网络节点用于传送同步波束的传送方向；

○由无线装置用于接收同步波束的接收波束方向；

○在由无线装置进行的同步期间测量的每波束的接收信号质量；以及

○在由无线装置进行的初始同步期间测量的扫掠延迟。

根据某些实施例，提供了一种用于自适应初始同步波束扫描的由网络节点进行的方法。所述方法包含：

●接收带时间戳的ue数据样本；

●基于带时间戳的ue数据样本更新ue数据集；

●将扫掠延迟与延迟阈值进行比较；

●基于扫掠延迟与延迟阈值的比较来确定是否优化波束扫描参数；

●可选地，如果扫掠延迟大于延迟阈值，则优化波束扫描参数；

●可选地，如果扫掠延迟不大于延迟阈值，则不优化波束扫描参数；

●可选地，带时间戳的ue数据样本包括如下中的至少一个：

○关于在同步期间空间对准的信息；

○由网络节点用于传送同步波束的传送方向；

○由无线装置用于接收同步波束的接收波束方向；

○在由无线装置进行的同步期间测量的每波束的接收信号质量；以及

○在由无线装置进行的初始同步期间测量的扫掠延迟。

根据某些实施例，提供了一种用于自适应初始同步波束扫描的网络节点。网络节点包括：

●存储器，存储指令；以及

●处理器，配置成执行所述指令以使无线装置：

●接收带时间戳的ue数据样本；

●基于带时间戳的ue数据样本更新ue数据集；

●将扫掠延迟与延迟阈值进行比较；

●基于扫掠延迟与延迟阈值的比较来确定是否优化波束扫描参数；

●可选地，如果扫掠延迟大于延迟阈值，则优化波束扫描参数；

●可选地，如果扫掠延迟不大于延迟阈值，则不优化波束扫描参数；

●可选地，带时间戳的ue数据样本包括如下中的至少一个：

○关于在同步期间空间对准的信息；

○由网络节点用于传送同步波束的传送方向；

○由无线装置用于接收同步波束的接收波束方向；

○在由无线装置进行的同步期间测量的每波束的接收信号质量；以及

○在由无线装置进行的初始同步期间测量的扫掠延迟。

本公开的某些实施例可以提供一个或多个技术优点。例如，某些实施例可以组合穷举波束扫描和优化的波束扫描两者，并允许波束扫描参数的动态重新调整。另一个优点可以是，优化的波束扫描循环可以允许接入节点（an）无论何时an需要确定新的优化的波束扫描参数都依赖于最新的历史统计。作为结果，所公开的技术可以降低未同步ue的误检测概率。又一个优点可以是所公开的技术减小了扫掠延迟。又一个技术优点可以是，通过添加关于扫掠延迟的信息来改进历史统计的集合，这允许an优化受到延迟约束的波束扫描参数。

在不脱离本公开范围的情况下，可对本文描述的系统和设备进行修改、添加或省略。系统和设备的组件可以集成或分开。而且，系统和设备的操作可由更多、更少或其它的组件执行。此外，系统和设备的操作可以使用任何适合的逻辑（包括软件、硬件和/或其它逻辑）执行。如在此文档中所使用的，“每个”指的是集合的每个成员或者集合的子集的每个成员。

在不脱离本公开范围的情况下，可对本文描述的方法进行修改、添加或省略。方法可包含更多、更少或其它的步骤。此外，可以按任何适合的次序执行步骤。

尽管此公开已经按照某些实施例进行了描述，但实施例的变化和置换对本领域技术人员将是显而易见的。于是，实施例的以上描述不约束此公开。在不脱离如由随附权利要求书所定义的此公开的精神和范围的情况下，其它改变、替代和变更是可能的。

在前面描述中使用的缩写包含：

enb演进的nodeb，基站

ue用户设备或用户装置

5g第五代

an接入节点

lte长期演进

pucch物理上行链路控制信道。