[发明专利]基于波束赋形的随机接入的方法和设备

说明书

本公开的实施例公开了一种基于波束赋形的随机接入的方法及设备。该方法包括：在基站处使用多个下行发射波束发送广播信号；使用多个上行接收波束接收来自终端设备的随机接入信号，多个上行接收波束与多个下行发射波束相关联；响应于接收到随机接入信号，确定用于终端设备的发射波束；以及使用确定的发射波束向终端设备发送随机接入响应。本公开的实施例还提供相对应的在对端执行的基于波束赋形的随机接入的方法，以及相应的设备。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及通信领域，并且具体地，涉及一种基于波束赋形的随机接入的方法和设备。

背景技术

由于毫米波频段可用频率资源丰富，毫米波技术被认为是满足对于5G新无线(NR)接入系统的日益增长的性能要求的关键促成因素。然而，在毫米波频段工作时，无线信道具有一些不利的传播特性，诸如较强的路径损耗、大气和雨水吸收、较低的障碍物周围的衍射以及穿透物体的能力等等。为了克服这些不利传播特性，大规模天线阵列和窄波束是数据传输的关键技术。

对于毫米波频带的数据传输，通过使用大规模多输入多输出(MIMO)技术，采用高度方向性的发射和接收波束赋形以及在方向上自适应校准相应波束，信号衰减可以有效得到缓解。然而，对于上行随机接入过程，由于缺少最佳发射/接收波束对的信息，其无法从毫米波频带的波束赋形增益中充分受益。由此，毫米波频带的上行随机接入过程设计面临着很大挑战。

发明内容

总体上，本公开的实施例通过在随机接入过程引入层级式波束赋形而提供一种优化通信过程的解决方案。

根据本公开的第一方面，提供一种基于波束赋形的随机接入的方法。该方法包括：在基站处使用多个下行发射波束发送广播信号；使用多个上行接收波束接收来自终端设备的随机接入信号，多个上行接收波束与多个下行发射波束相关联；响应于接收到随机接入信号，确定用于终端设备的发射波束；以及使用确定的发射波束向终端设备发送随机接入响应。

在某些实施例中，在基站处使用多个下行发射波束发送广播信号包括：以不同的时域资源使用多个下行发射波束来发送广播信号。

在某些实施例中，使用多个上行接收波束接收来自终端设备的随机接入信号包括：使用与多个下行发射波束相同的波束来接收来自终端设备的随机接入信号。

在某些实施例中，使用多个上行接收波束接收来自终端设备的随机接入信号包括：使用与多个下行发射波束对应的多个子波束组来接收来自终端设备的随机接入信号。

在某些实施例中，使用与多个下行发射波束对应的多个子波束组来接收来自终端设备的随机接入信号包括：在不同时刻以多个子波束组中的一个子波束组接收来自终端设备的随机接入信号，不同时刻与多个下行发射波束相关联。

在某些实施例中，确定用于终端设备的发射波束包括：检测随机接入信号；基于检测，确定一个子波束组中的一个子波束作为将要用于终端设备的接收波束；以及将与接收波束相同的波束确定为用于终端设备的发射波束。

在某些实施例中，该方法还包括：响应于接收到随机接入信号，确定将要用于终端设备的接收波束；以及使用发送波束和接收波束针对终端设备进行随机接入以及数据传输。

在某些实施例中，随机接入信号至少包含随机接入前导以及指示终端设备对多个下行发射波束的偏好的指示。

在某些实施例中，指示终端设备对多个下行发射波束的偏好的指示与随机接入信号的时域资源唯一地关联。

在某些实施例中，确定用于终端设备的发射波束包括：检测随机接入信号，以获取终端设备对多个下行发射波束的偏好的指示；以及基于指示，将终端设备所偏好的下行发射波束确定为用于终端设备的发射波束。

在某些实施例中，广播信号至少包含承载于系统信息中的与下行发射波束以及与随机接入信号的传输相关的配置信息。