[发明专利]用于无线网络中小区查找和同步的信号格式

说明书

相关申请的交叉引用

本申请的权利要求范围依据35U.S.C.§119要求如下申请的优先权：2014年10月7日递交的申请号为62/060,781，标题为“Signal format for cell search/synchronization”的美国临时案，以及2015年9月29日递交的申请号为14/868,665的美国临时案。在此合并参考上述美国临时申请案的全部内容。

技术领域

本发明有关于无线通信，更具体地，有关于无线网络中用于小区查找和同步的信号格式。

背景技术

长期演进(LTE)是一种改进的通用移动通信系统(UMTS)，它提供了更高的数据速率，更低的时延，还提高了系统容量。为了在频率选择性衰落环境下提供更高的数据速率，下行传输利用了物理层的正交频分多址(OFDMA)。在LTE系统中，一个演进通用陆地无线接收网(E-UTRAN)包括多个基站，这些基站被称之为演进节点B(eNBs),它们和大量移动站通信，这些移动站被称之为用户装置(UE)。一个用户装置能够通过下行链路和上行链路同基站或演进节点B通信。

通过使用主要同步信号(PSS)和次要同步信号(SSS)在每台用户装置上执行LTE系统中的小区搜索和同步。在物理层，将长期演进无线蜂窝系统和正交频分多址(OFDMA)设计在一起。传入的用户数据位被复用到频域上分配好的子载波上，并作为一个单一的时域信号在下行链路中传输。这是通过一个在用户数据位上的逆快速傅里叶变换(IFFT)完成的。为了加快小区搜索进程，已知的位模式以特定时间和频率槽传输，以便于移动设备能识别小区的时间和它关联的标识码(cell ID)。在移动设备开启后，会尝试测量接收带宽功率，并尝试使用下行链路同步信道来执行小区搜索。

小区搜索在蜂窝或无线网中非常重要。一部用户装置使用小区搜索过程获取小区识别码、时域/频域/空域同步，或其他系统/网络信息。在LTE系统中的小区搜索过程可以分成三步。第一步是通过关联接收到的主同步信号(PSS)采样，从三个可能的值中将小区的组识别码找出来，并通过判断小区信号传输的5毫秒边界找出时间信息。后者是因为PSS信号被作为最后的OFDM标记，在一个10毫秒无线电帧的第0和第5子帧上进行传输。第二步是通过关联接收到的辅同步信号(SSS)采样来判断小区标识码和帧时序。第三步是验证小区标识码。小区搜索时间通常依赖于小区识别码的数量，或者系统信息的携带量。

随着对带宽存储越来越有经验，移动运营商已经在为下一代宽带移动通讯网络积极发掘充分利用3G到300G赫兹之间毫米波(mmWave)频谱的方法。毫米波带宽的有效频谱是传统蜂窝系统的200倍。毫米波无线网络使用带有窄波束的定向通信，能支持数千兆数据速率。一个毫米波蜂窝系统基站可提供一组粗略收发控制波束进行控制。在控制信道的基站广播同步信号，以及用于小区搜索和切换应用的空间域控制波束模式。同步信号会周期性传输一个小的占空比，而不是持续广播信号。

除了小区标识码，对于定向蜂窝或无线网络，控制波束标识信息也需要通过每个小区搜索过程中的用户装置进行解码。结果是，小区搜索时间增加了。人们在寻找一种解决方案，通过设计一个同步信号来降低在定向蜂窝或无线系统中的小区搜索时间。

发明内容

本发明提出一种用于小区搜索方法的信号格式以减少小区搜索复杂度和小区搜索时间。同步信号嵌入独特序列，其中该独特序列在时域中连续重复多次。不同的独特序列表示不同的控制信息，控制信息透过同步信号传输从基站广播至用户装置。根据同步信号提出两阶段小区搜索方法。在第一获取阶段，获取同步信号的粗略位置。在第二精细搜索阶段，在粗略位置的搜索范围中检测独特序列。

在一个实施例中，用户装置在移动通信网络中接收从基站传输的时域同步信号。该同步信号承载具有连续时域重复的独特序列。UE通过自相关该同步信号来执行阶段1信号检测并推导该同步信号的粗略位置。UE通过基于该粗略位置以候选序列互相关该同步信号来执行阶段2信号检测从而检测该同步信号的精确位置和该独特序列。在一个实施例中，配置多个控制波束以覆盖小区的整个服务区域以用于传输该同步信号。该独特序列识别控制信息，该控制信息包括该基站的小区识别码和波束识别码中的至少一个。