[发明专利]用于发送和接收波束对准的方法和装置

说明书

本公开的实施例提供在无线通信系统的接入节点中的方法，包括：在第一时间段中以经功率提升的第一发射功率从预定的天线端口向设备发送下行链路广播信号，用于使所述设备获得下行链路同步以及获得用于随机接入的系统信息，其中所述下行链路广播信号占用所述无线通信系统的系统带宽的一部分；接收来自所述设备的上行链路随机接入前导，并基于所述随机接入前导确定用于所述设备的下行链路发送波束成形向量；以及向所述设备发送控制信息，作为对所述上行链路随机接入前导的响应。

技术领域

本公开涉及无线通信，并且更具体地涉及采用波束成形的无线通信。

背景技术

由于毫米波(mmWave)波段充足的可用频率资源，其被考虑用于未来的接入网，从而在第五代(5G)无线网络中支持超过吉比特(Gbits)的数据速率。在毫米波波段，一个主要的挑战是传播损耗大。与运行于2.6GHz或3.5GHz的传统第四代(4G)无线网络相比，毫米波波段通信可能引入几十dB的传播损耗，关于毫米波通信以及其传播损耗的更多细节可参见M.R.Akdeniz和Y.Liu等著的、于2014年6月在IEEE Journal on Selected Areas inCommunications第32卷第1164-1179页上发表的、题目为“Millimeter wave channelmodeling and cellular capacity evaluation”的学术论文。

对于工作在毫米波段的无线通信系统，由于波长短，天线单元之间的间隔可以很小，因此可以利用适当的形状因子创建很大的天线阵列。利用大规模多输入多输出(MIMO)技术，可以设计发送波束和接收波束以补偿严重的传播损耗。尽管通过在发送侧和接收侧应用适当的波束向量能够改善信道质量并支持高数据速率传输，但是如何以短的延时来实现发送和接收波束对准，是5G毫米波网络的主要挑战之一。

目前，发送和接收波束对准的一种解决方案是利用时分复用的波束扫描。例如，在不同时隙，由基站选择不同的波束向量用于下行链路传输，而终端设备监测所有的波束扫描时段，以选择/确定其优选的传输波束，并相应地调整其接收波束与其对准，从而获得提高的信号与噪声与干扰比(SINR)。

然而上述解决方案的缺陷至少在于以下方面：

首先，在随机接入方面。由于各个波束以时分的方式发送，因此，仅有处于一个波束覆盖范围内的少数UE能够在给定时隙内实现随机接入。处于该波束覆盖范围外的UE，只能继续扫描后续波束。这明显地拖长了终端设备随机接入的等待时间。从而为5G毫米波系统中的随机接入带来一大挑战。

其次，在数据传输方面。时分复用的波束扫描也拖长了用于数据传输的等待时间。对于移动中的终端设备，移动性可能导致其传输链路的断裂，而由于要进行时分复用的波束扫描，该终端用户搜索到新的接入点和合适的波束以建立新的链路所需要的等待时间变得更长。因此，这对于5G系统中低延时和高数据速率的传输也带来一大挑战。

发明内容

下面给出了对各实施例的简要概述，以提供对各种实施例的一些方面的基本理解。该概述不旨在标识关键元素的要点或描述各种实施例的范围。其唯一目的在于以简化形式呈现一些概念，作为对后述更具体描述的前序。

本公开的第一方面提供一种在无线通信系统的接入节点中的方法。该方法包括：在第一时间段中以经功率提升的第一发射功率从预定的天线端口向设备发送下行链路广播信号，用于使所述设备获得下行链路同步以及获得用于随机接入的系统信息，其中所述下行链路广播信号占用所述无线通信系统的系统带宽的一部分；接收来自所述设备的上行链路随机接入前导，并基于所述随机接入前导确定用于所述设备的下行链路发送波束成形向量；以及向所述设备发送控制信息，作为对所述上行链路随机接入前导的响应。

在一个实施例中，向所述设备发送控制信息可以包括：基于所确定的所述下行链路发送波束成形向量向所述设备发送所述控制信息。