在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中進行隨機接入的裝置和方法
【專利摘要】一種裝置在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中實施用于隨機接入的方法。訂戶站(SS)測量從基站(BS)發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束，并且向BS發(fā)射隨機接入信道(RACH)信息，其包括指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息。BS接收包括指示下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息的RACH信息，并且從所接收的RACH信息中檢測RACH序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束。
【專利說明】在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中進行隨機接入的裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及用于隨機接入信道的發(fā)射和接收的裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]為了滿足無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不斷增加的需求，正在開發(fā)無線通信系統(tǒng)以用于支持更高的數(shù)據(jù)傳送速率。為了增加數(shù)據(jù)傳送速率，第四代(4G)系統(tǒng)當(dāng)前朝主要地改善頻譜效率的方向發(fā)起商業(yè)化探求的技術(shù)開發(fā)。但是，僅僅通過頻譜效率提高技術(shù)，不容易滿足無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的爆炸性的需求。
[0003]作為一種用于滿足無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求的方式，能夠考慮使用非常寬的頻帶的方式。因為當(dāng)前在移動通信蜂窩式系統(tǒng)中使用的頻帶一般為10吉赫(GHz)或更少，所以在保證寬頻帶方面存在很大困難。因此，需要在更高的頻帶保證寬帶頻率。例如，為了保證寬頻帶，正提出毫米(_)波系。但是，當(dāng)用于無線通信的頻率變得更高時，傳播路徑損耗增加。結(jié)果，傳播距離相對降低，并且因此，服務(wù)覆蓋范圍減小。波束成形技術(shù)作為用于減輕傳播路徑損耗并且增加傳播距離的技術(shù)之一而出現(xiàn)。
[0004]波束成形技術(shù)需要精確地測量基站(BS)的和訂戶站(SS)的發(fā)射和接收(Tx/Rx)波束并且報告最適當(dāng)?shù)牟ㄊ牟ㄊx擇技術(shù)。不僅在網(wǎng)絡(luò)進入之后需要波束成形技術(shù)和對應(yīng)的波束選擇技術(shù)，而且在網(wǎng)絡(luò)進入過程時需要它們。相應(yīng)地，在網(wǎng)絡(luò)進入過程中使用的同步信道、廣播信道、隨機接入信道等等的結(jié)構(gòu)已經(jīng)應(yīng)當(dāng)能夠支持高效波束成形技術(shù)和波束選擇過程。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]解決方案
[0006]為了解決以上討論的不足，本公開的實施例提供能夠在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中有效地支持波束選擇過程的隨機接入信道裝置和對應(yīng)的信號發(fā)射/接收方法。
[0007]本公開的一些實施例包括在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中用于在網(wǎng)絡(luò)進入過程時發(fā)射/接收關(guān)于最好的波束的信息的裝置和方法。
[0008]本公開的一些實施例包括在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中通過隨機接入信道發(fā)射關(guān)于最好的下行鏈路發(fā)射波束的信息的裝置和方法。
[0009]本公開的一些實施例包括在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中接收隨機接入信道并且檢測關(guān)于最好的下行鏈路發(fā)射波束的信息的裝置和方法。
[0010]通過提供用于在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中進行隨機接入的裝置和方法來實現(xiàn)以上實施例。
[0011]本公開的一些實施例包括在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中的訂戶站(SS)的方法。該方法包括:測量從基站(BS)發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束；并且向BS發(fā)射隨機接入信道(RACH)信息，其包括指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息。
[0012]本公開的一些實施例包括在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中的SS裝置。裝置包括RACH信息生成器和發(fā)射機。RACH信息生成器生成包括指示在從BS發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息的RACH信息。發(fā)射機向BS發(fā)射所生成的RACH信息。
[0013]本公開的一些實施例包括在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中的BS的方法。該方法包括:接收包括指示在從BS向SS發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息的RACH信息；并且從所接收的RACH信息中檢測RACH序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0014]本公開的一些實施例包括在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中的BS裝置。裝置包括接收機和檢測器。接收機接收包括指示在從BS向SS發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息的RACH信息。檢測器從所接收的RACH信息中檢測RACH序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0015]在進行以下的【具體實施方式】之前，可以有利的是，闡述貫穿該專利文獻所使用的一些語詞的定義:術(shù)語“包括”和“包含”以及其派生意指不進行限制的包括；術(shù)語“或”是可兼的，意指和/或；字句“與...相關(guān)聯(lián)的”和“與此相關(guān)聯(lián)的”以及其派生可以意指包括、被包括在內(nèi)、與...互連、包含、被包含在內(nèi)、連接到或與...連接、耦合到或與...耦合、與...通信、與...協(xié)作、交織、并置、接近于、綁定到或與...綁定、具有、具有...的屬性等等；并且術(shù)語“控制器”意指控制至少一個操作的任何設(shè)備、系統(tǒng)或其部分，這樣的設(shè)備可以實施在硬件、固件或軟件或者其至少兩個的某組合中。應(yīng)當(dāng)注意到，與任何特定控制器相關(guān)聯(lián)的功能不管是本地還是遠(yuǎn)程的都可以是集中的或分布的。貫穿該專利文獻來提供對于一些語詞的定義，那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在許多、即使不是最多的實例中，這樣的定義適用于這樣的定義的語詞的在先的以及將來的使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更完全地理解本公開及其優(yōu)點，現(xiàn)在結(jié)合附圖對以下描述進行參考，其中，同樣的附圖標(biāo)記表示相同部分:
[0017]圖1圖示出應(yīng)用本公開的實施例的無線網(wǎng)絡(luò)；
[0018]圖2A圖示出在0FDMA方案中圖1的基站(BS)和訂戶站(SS)的正交頻分多址(0FDMA)發(fā)射路徑的高層級圖。
[0019]圖2B圖示出在0FDMA方案中圖1的BS和SS的0FDMA接收路徑的高層級圖。
[0020]圖3A和3B圖示出根據(jù)本公開的實施例的用于在BS和SS之間的網(wǎng)絡(luò)進入處理的過程；
[0021]圖4圖示出根據(jù)本公開的實施例的BS的功能圖；
[0022]圖5圖示出根據(jù)本公開的實施例的SS的功能圖；
[0023]圖6是舉例說明根據(jù)本公開的實施例的隨機接入信道的結(jié)構(gòu)的圖；
[0024]圖7圖示出根據(jù)本公開的實施例的用于描述隨機接入信道(RACH)信息發(fā)射操作的示例；
[0025]圖8A和8B圖示出根據(jù)本公開的實施例的用于描述RACH信息發(fā)射操作的示例；
[0026]圖9圖示出根據(jù)本公開的實施例的用于描述RACH信息發(fā)射操作的示例；
[0027]圖10A和10B圖示出根據(jù)本公開的實施例的SS的RACH信息發(fā)射操作的過程；和
[0028]圖11圖示出根據(jù)本公開的實施例的BS的RACH信息接收操作的過程。

【具體實施方式】
[0029]以下討論的圖1至圖11以及在該專利文獻中用于描述本公開的原理的各種實施例是僅僅作為說明并且不管怎樣不應(yīng)當(dāng)被理解為限制本公開的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，本公開的原理可以被實施在任何適當(dāng)?shù)夭贾玫臒o線通信系統(tǒng)中。下面將在這里參考附圖來描述本公開的實施例。在描述本公開的實施例時，將描述許多特定細(xì)節(jié)，但是將對本領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯的是，即使沒有這些特定細(xì)節(jié)也能夠執(zhí)行本公開。同樣，需要注意的是，在描述本公開的實施例時，不對眾所周知的的方法、過程、組件、電路網(wǎng)絡(luò)等等進行詳細(xì)描述。
[0030]本公開的實施例涉及提供在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中能夠支持波束選擇過程的隨機接入信道發(fā)射/接收裝置和方法。波束成形能夠被劃分為在發(fā)射端中執(zhí)行的發(fā)射波束成形以及在接收端中執(zhí)行的接收波束成形。發(fā)射波束成形通常通過使用多個天線、增加方向性來將無線電波的范圍集中到特定方向中。在一些實施例中，多個天線的集合的形式能夠是天線陣列，包括在天線陣列中的每個天線能夠是陣列元件。能夠以諸如線性陣列、平面陣列等等的各種形式來構(gòu)造天線陣列。發(fā)射波束成形的使用增加信號方向性，增加發(fā)射距離。此外，幾乎不在所引導(dǎo)的方向之外的方向上發(fā)射信號，大大地減少了其它接收端中的信號干擾。通過使用接收天線陣列，接收端能夠執(zhí)行用于接收信號的接收波束成形。接收波束成形將無線電波的接收集中到特定方向中以增加按對應(yīng)的方向輸入的接收信號的靈敏度。并且，接收波束成形從接收信號中去除在對應(yīng)的方向之外的方向上輸入的信號以提供截止干擾信號的增益。
[0031]根據(jù)在以下將被描述的本公開的實施例，訂戶站(SS)通過隨機接入信道來傳送關(guān)于最好的下行鏈路發(fā)射波束的信息，并且基站(BS)接收隨機接入信道來檢測隨機接入信道(RACH)序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0032]圖1圖示出應(yīng)用本公開的實施例的無線網(wǎng)絡(luò)100的示例。在所圖示出的實施例中，無線網(wǎng)絡(luò)100包括BS 10UBS 102、BS 103和其他類似BS (未示出)。BS 101與BS 102和BS 103進行通信。BS 101也與因特網(wǎng)103或類似的基于網(wǎng)際協(xié)議(IP)的網(wǎng)絡(luò)(未示出)進行通信。
[0033]BS 102(通過BS 101)向因特網(wǎng)130、向位于BS 102的覆蓋范圍120內(nèi)的多個第一SS提供無線寬帶接入。多個第一 SS包括可以位于小型企業(yè)(SB)中的SS 111、可以位于企業(yè)(E)中的SS 112、可以位于無線保真度(WiFi)熱點(HS)中的SS 113、可以位于第一住宅(R)中的SS 114、可以位于第二住宅(R)中的SS 115，和可以是包括蜂窩電話、無線膝上計算機、無線個人數(shù)字助理(PDA)及類似物的移動設(shè)備(M)的SS 116。
[0034]BS 103(通過BS 101)向因特網(wǎng)130、向位于BS 103的覆蓋范圍125內(nèi)的多個第二SS提供無線寬帶接入。多個第二 SS包括SS 115和SS 116。在一些實施例中，通過使用正交頻分多路復(fù)用(0FDM)或正交頻分多址(0FDMA)技術(shù)，BS 101至103彼此進行通信并且與SS 111至116進行通信。
[0035]BS 101與更多BS或與更少BS進行通信。此外，應(yīng)當(dāng)理解，盡管圖1僅僅圖示出六個SS，但無線網(wǎng)絡(luò)100向附加的SS提供無線寬帶接入。SS 115和SS 116位于覆蓋范圍120和覆蓋范圍125之間的邊界部分。SS 115和SS 116與BS 102和BS 103進行通信，并且以移交模式操作。
[0036]SS 111至116能通過因特網(wǎng)130訪問語音、數(shù)據(jù)、視頻、電視會議或其它寬帶服務(wù)。在一些實施例中，一個或多個SS 111至116與WiFi無線局域網(wǎng)(WLAN)的接入點(AP)相關(guān)聯(lián)。SS 116能夠是具有無線通信能力的膝上型計算機、個人數(shù)據(jù)助理、筆記本計算機、手持設(shè)備，或包括具有無線通信能力的其他設(shè)備的任何多個移動終端。例如，SS 114或115能夠是具有無線通信能力的個人計算機(PC)、膝上型計算機、網(wǎng)關(guān)或其他設(shè)備。
[0037]圖2A圖示出在0FDMA方案中圖1的BS和SS的0FDMA發(fā)射路徑200的高層級圖。圖2B圖示出在0FDM方案中的圖1的BS和SS的0FDM接收路徑201的高層級圖。在圖2A和2B中圖示出的是在BS 102和SS 116中實現(xiàn)0FDMA發(fā)射路徑200并且在BS 102和SS116中實現(xiàn)0FDMA接收路徑201的示例。為了方便起見，將對于在BS 102中實現(xiàn)0FDMA發(fā)射路徑200并且在SS 116中實現(xiàn)0FDMA接收路徑201的示例作出本公開內(nèi)的描述。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，能夠在圖1的其他BS 101和103和其他SS 111至115中實現(xiàn)0FDMA發(fā)射路徑200和0FDMA接收路徑201。
[0038]BS 102的0FDMA發(fā)射路徑200包括信道編碼和調(diào)制塊205、串行至并行(S至P)轉(zhuǎn)換器210、大小為“N”的快速傅里葉逆變換(IFFT)塊215、并行至串行(P至S)轉(zhuǎn)換器220、循環(huán)前綴添加器225、上變頻器(UC) 230和天線單元235。SS 116的0FDMA接收路徑201包括天線單元250、下變頻器(DC) 255、循環(huán)前綴移除器260、串行至并行轉(zhuǎn)換器265、大小為“N”的快速傅里葉變換(FFT)塊270、并行至串行轉(zhuǎn)換器275，以及信道解碼和解調(diào)塊280。
[0039]在圖2A和圖2B中，至少一些組成元件能夠是軟件，并且其他組成元件能夠被實施為可配置的硬件或軟件以及可配置的硬件的組合。具體地，根據(jù)本公開的實施例，在本公開文檔中描述的FFT塊270和IFFT塊215能夠被實施為可配置的軟件算法。這里，能夠根據(jù)適合于實施方式來修改大小“N”的值。
[0040]在BS 102中，信道編碼和調(diào)制塊205接收信息比特的集合、向信息比特應(yīng)用編碼(例如，低密度奇偶校驗(LDPC)編碼)、通過調(diào)制(例如，四相移相鍵控(QPSK)或正交調(diào)幅(QAM)調(diào)制)來處理信息比特，并且生成頻率域調(diào)制碼元的序列。串行至并行轉(zhuǎn)換器210將串行調(diào)制的碼元轉(zhuǎn)換——即解復(fù)用——為并行數(shù)據(jù)，并且生成N個并行碼元流。這里，“N”是在BS 102和SS 116中使用的IFFT/FFT大小。大小為“N”的IFFT塊215對N個并行碼元流執(zhí)行IFFT運算，并且生成時間域輸出信號。并行至串行轉(zhuǎn)換器220對來自大小“N”的IFFT塊215的并行輸出碼元進行轉(zhuǎn)換(即，多路復(fù)用)，并且生成時間域串行信號。循環(huán)前綴添加器225將循環(huán)前綴碼插入到時間域串行信號中。上變頻器230將循環(huán)前綴添加器225的輸出調(diào)制——即上變頻——到RF頻率中，以通過無線信道來傳送。在一些實施例中，在于上變頻器230中將信號轉(zhuǎn)換到RF頻率中之前，在基帶中對信號進行濾波。天線單元235具有包括多個天線的集合的天線陣列結(jié)構(gòu)并且支持發(fā)射波束成形。
[0041]通過天線單元235發(fā)射的RF信號穿過無線信道并且然后到達SS 116。根據(jù)以下說明，SS 116執(zhí)行BS 102的操作的逆操作。天線單元235具有包括多個天線的集合的天線陣列結(jié)構(gòu)并且支持接收波束成形。下變頻器255將所接收的信號下變頻到基帶頻率中。循環(huán)前綴移除器260移除循環(huán)前綴碼并且生成時間域串行基帶信號。串行至并行轉(zhuǎn)換器265將時間域串行基帶信號轉(zhuǎn)換為時間域并行信號。大小為“N”的FFT塊270執(zhí)行FFT算法并且生成頻率域上的N個并行信號。并行至串行塊275將頻率域并行信號轉(zhuǎn)換為已調(diào)制的數(shù)據(jù)碼元的序列。信道解碼和解調(diào)塊280對已調(diào)制的數(shù)據(jù)的碼元進行解調(diào)并且然后進行解碼，以恢復(fù)原始輸入數(shù)據(jù)流。
[0042]BS 101至103中的每個能夠包括類似于在下行鏈路中到SS 111至116的發(fā)射的發(fā)射路徑200并且能夠包括類似于在上行鏈路中從SS 111至116的接收的接收路徑201。類似地，SS 111至116中的每個能夠包括與用于在上行鏈路中向BS 101至103進行發(fā)射的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的發(fā)射路徑200，并且能夠包括與用于在下行鏈路中從BS 101至103進行接收的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的接收路徑201。
[0043]圖3A和圖3B是舉例說明根據(jù)本公開的實施例的用于BS和SS之間的網(wǎng)絡(luò)進入處理的過程的圖。在這里，將描述其中使用波束成形的圖1的BS 102和SS 116執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)進入過程的示例。但是，需要注意的是，網(wǎng)絡(luò)進入過程操作沒有被僅僅限制在BS 102和SS 116之間。
[0044]參考圖3A，在框310A中310，BS 102周期性地生成和發(fā)射同步信道(SCH)作為波束可測量的基準(zhǔn)信道和廣播信道(BCH)(通過315共同參考)。在這時，因為同步信道和廣播信道315被波束成形和發(fā)射(也就是說，使用具有特定波束寬度的波束被發(fā)射)，所以通過改變下行鏈路發(fā)射(Tx)波束，反復(fù)地發(fā)射同步信道和廣播信道315若干次，以便向小區(qū)內(nèi)的所有覆蓋范圍廣播同步信道和廣播信道。也就是說，下行鏈路發(fā)射波束被波束掃頻。這里，ΝΤχ是下行鏈路發(fā)射波束的數(shù)量(ΝΤχ>1)，并且ΝΚχ是用于下行鏈路接收(Rx)波束成形支持的重復(fù)發(fā)射的數(shù)量(NKx> 1)。廣播信道包括隨機接入信道(RACH)配置信息。代替廣播信道，能夠使用由BS 102廣播的其它類型的媒體訪問控制(MAC)消息。
[0045]在框320A中，SS 116對同步信道和廣播信道進行檢測和解碼。通過對廣播信道的檢測和解碼，SS 116能夠識別包括在廣播信道中的RACH配置信息。在同步信道檢測和解碼操作時，SS 116測量和選擇最好的信道狀態(tài)的發(fā)射/接收波束對(Tx和Rx最好的波束對)，并且存儲最好的發(fā)射/接收(Tx/Rx)波束對的信息。在框330A中，SS 116通過隨機接入信道來嘗試系統(tǒng)進入。即使在該過程中，也使用發(fā)射/接收波束成形。使用具有特定波束寬度的波束來發(fā)射隨機接入信道335，并且在所有方向改變發(fā)射波束來發(fā)射隨機接入信道335。根據(jù)本公開的實施例，SS 116基于從BS 102發(fā)射的RACH配置信息來發(fā)射RACH信息。通過隨機接入信道335發(fā)射的RACH信息包括RACH序列和指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息。
[0046]根據(jù)本公開的一些實施例，在RACH信息發(fā)射操作，SS 116選擇多個RACH序列之中的特定群組的RACH序列，確定所選擇的特定群組的RACH序列之中的一個RACH序列，并且將所確定的RACH序列作為RACH信息來發(fā)射。特定群組的RACH序列能夠被設(shè)置為對應(yīng)于指示信息。
[0047]根據(jù)本公開的一些實施例，在RACH信息發(fā)射操作，SS 116確定多個RACH序列之中的任何一個RACH序列，并且在多個發(fā)射機會之中與最好的下行鏈路發(fā)射波束相對應(yīng)的機會將所確定的RACH序列作為RACH信息來發(fā)射。
[0048]根據(jù)本公開的一些實施例，在RACH信息發(fā)射操作，SS 116選擇多個RACH序列之中的特定群組的RACH序列，確定所選擇的特定群組的RACH序列之中的一個RACH序列，并且在從多個發(fā)射機會中選擇的機會將所確定的RACH序列作為RACH信息來發(fā)射。特定群組的RACH序列能夠被設(shè)置為對應(yīng)于指示信息。本公開的一些實施例是本公開的其他實施例的組合。
[0049]在框340A中，BS 102接收隨機接入信道，并且從所接收的隨機接入信道中檢測RACH序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束指示信息。而且，BS 102測量接收信號并且選擇最好的上行鏈路(UL)發(fā)射/接收波束。在框350A中，BS 102通過由所檢測的最好的下行鏈路發(fā)射波束指示信息所指示的最好的下行鏈路發(fā)射波束來向SS 116發(fā)射RACH響應(yīng)消息355。在一些實施例中，RACH響應(yīng)消息355包括關(guān)于所選擇的最好的上行鏈路發(fā)射波束的信息。
[0050]根據(jù)本公開的一些實施例，在接收隨機接入信道335時，BS 102檢測RACH信息之中的與預(yù)定義數(shù)量一樣多的比特作為RACH序列，并且檢測RACH信息之中的由除RACH序列之外的剩余比特所指示的下行鏈路發(fā)射波束作為最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0051]根據(jù)本公開的一些實施例，在接收隨機接入信道335時，BS 102檢測包括在RACH信息中的序列作為RACH序列，并且檢測與多個發(fā)射機會之中的接收RACH信息的機會相對應(yīng)的下行鏈路發(fā)射波束作為最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0052]根據(jù)本公開一些實施例，在接收隨機接入信道335時，BS 102檢測RACH信息之中與預(yù)定義數(shù)量一樣多的比特作為RACH序列，并且檢測與RACH信息之中除RACH序列之外的剩余比特以及多個發(fā)射機會之中接收RACH信息的機會相對應(yīng)的下行鏈路發(fā)射波束作為最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0053]參考圖3B，在框310B中，BS 102周期性地生成并發(fā)射廣播信道(BCH)317。在這時，因為廣播信道317被波束成形和發(fā)射(也就是說，使用具有特定波束寬度的波束被發(fā)射)，所以通過改變將向小區(qū)內(nèi)的所有覆蓋范圍廣播的下行鏈路發(fā)射波束，來反復(fù)地發(fā)射廣播信道317若干次。也就是說，下行鏈路發(fā)射波束被波束掃頻。這里，NTx是下行鏈路發(fā)射(Tx)波束的數(shù)量(ΝΤχ>1)，并且NKx是用于下行鏈路接收(Rx)波束成形支持的重復(fù)發(fā)射的數(shù)量(NKx彡1)。廣播信道包括RACH配置信息。代替廣播信道317，可以使用由BS 102廣播的其它類型的MAC消息。
[0054]在框320B中，SS 116對廣播信道317進行檢測和解碼。通過這樣，SS 116能夠識別包括在廣播信道317中的RACH配置信息。
[0055]在框315B中，BS 102周期性地生成并且發(fā)射基準(zhǔn)信號(RS)319作為波束可測量的信號。在這時，因為基準(zhǔn)信號319被波束成形和發(fā)射(也就是說，使用具有特定波束寬度的波束被發(fā)射)，所以通過改變將向小區(qū)內(nèi)的所有覆蓋范圍廣播的下行鏈路發(fā)射波束，來反復(fù)地發(fā)射基準(zhǔn)信號319若干次。也就是說，下行鏈路發(fā)射波束被波束掃頻。這里，NTx是下行鏈路發(fā)射(Tx)波束的數(shù)量(ΝΤχ>1)，并且NKx是用于下行鏈路接收(Rx)波束成形支持的重復(fù)發(fā)射的數(shù)量(NKx ^ 1)。
[0056]在框325B中，SS 116接收基準(zhǔn)信號319來測量最好的下行鏈路發(fā)射/接收波束。在該操作時，SS 116測量和選擇最好的信道狀態(tài)的發(fā)射/接收波束對(Tx和Rx最好的波束對)，并且存儲最好的發(fā)射/接收波束對的信息。在框330B中，SS 116通過隨機接入信道來嘗試系統(tǒng)進入。即使在該處理中，也使用發(fā)射/接收波束成形。使用具有特定波束寬度的波束來發(fā)射隨機接入信道335，并且在所有方向改變發(fā)射波束來發(fā)射隨機接入信道335。根據(jù)本公開的實施例，SS 116基于從BS 102發(fā)射的RACH配置信息來發(fā)射RACH信息。通過隨機接入信道發(fā)射的RACH信息包括RACH序列和指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信肩、Ο
[0057]根據(jù)本公開的一些實施例，在RACH信息發(fā)射操作，SS 116選擇多個RACH序列之中的特定群組的RACH序列，確定所選擇的特定群組的RACH序列之中的一個RACH序列，并且將所確定的RACH序列作為RACH信息來發(fā)射。特定群組的RACH序列能夠被設(shè)置為對應(yīng)于指示信息。
[0058]根據(jù)本公開的一些實施例，在RACH信息發(fā)射操作，SS 116確定多個RACH序列之中的任何一個RACH序列，并且在多個發(fā)射機會之中與最好的下行鏈路發(fā)射波束相對應(yīng)的機會將所確定的RACH序列作為RACH信息來發(fā)射。
[0059]根據(jù)本公開的一些實施例，在RACH信息發(fā)射操作，SS 116選擇多個RACH序列之中的特定群組的RACH序列，確定所選擇的特定群組的RACH序列之中的一個RACH序列，并且在從多個發(fā)射機會中選擇的機會將所確定的RACH序列作為RACH信息來發(fā)射。特定群組的RACH序列能夠被設(shè)置為對應(yīng)于指示信息。一些實施例是其他實施例的組合。
[0060]在框340Β中，BS 102接收隨機接入信道335，并且從所接收的隨機接入信道335中檢測RACH序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束指示信息。而且，BS 102測量所接收的信號并且BS 102選擇最好的上行鏈路發(fā)射/接收波束。在框350中，BS 102通過由所檢測的最好的下行鏈路發(fā)射波束指示信息所指示的最好的下行鏈路發(fā)射波束來向SS 116發(fā)射RACH響應(yīng)消息355。在一些實施例中，RACH響應(yīng)消息355包括關(guān)于所選擇的最好的上行鏈路發(fā)射波束的信息。
[0061]根據(jù)本公開的一些實施例，響應(yīng)于隨機接入信道335的接收(也就是說，在接收時)，BS 102檢測RACH信息之中的與預(yù)定義數(shù)量一樣多的比特作為RACH序列，并且檢測RACH信息之中由除RACH序列之外的剩余比特所指示的下行鏈路發(fā)射波束作為最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0062]根據(jù)本公開的一些實施例，響應(yīng)于隨機接入信道335 (也就是說，在接收時)，BS102檢測包括在RACH信息中的序列作為RACH序列，并且檢測與多個發(fā)射機會之中接收RACH信息的機會相對應(yīng)的下行鏈路發(fā)射波束作為最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0063]根據(jù)本公開一些實施例，在接收隨機接入信道335時，BS 102檢測RACH信息之中與預(yù)定義數(shù)量一樣多的比特作為RACH序列，并且檢測與RACH信息之中除RACH序列之外的剩余比特以及多個發(fā)射機會之中接收RACH信息的機會相對應(yīng)的下行鏈路發(fā)射波束作為最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0064]圖4是圖示出根據(jù)本公開的實施例的BS的功能圖。在這里，將把圖1的BS 102的構(gòu)造描述為示例，但是需要注意的是，該構(gòu)造不被限制為BS 102。僅僅就執(zhí)行根據(jù)本公開的實施例的功能方面圖示出BS 102的構(gòu)造。盡管執(zhí)行相同的功能，但可以以不同的形式圖示出BS 102的構(gòu)造。需要注意的是，BS102能夠被構(gòu)造為進一步包括其它組成元件。
[0065]BS 102包括天線410、發(fā)射機/接收機420、SCH生成器430、BCH生成器440、RACH響應(yīng)信息生成器450、RACH檢測器460、信號測量器470和控制器480。
[0066]天線410支持波束成形，并且從SS 116接收信號，和發(fā)射將被發(fā)射到SS 116的信號。發(fā)射機/接收機420將用于發(fā)射的信息處理為適合于發(fā)射的信號，并且將信號輸出到天線410。發(fā)射機/接收機420通過編碼、復(fù)用等等來處理用于發(fā)射的信息以生成基帶或中頻(IF)信號，并且也將基帶或IF信號上變頻為RF信號。用于發(fā)射的信息能夠是由SCH生成器430生成的SCH信息、由BCH生成器440生成的BCH信息或由RACH響應(yīng)信息生成器450生成的RACH響應(yīng)信息。BCH信息能夠包括RACH配置信息。RACH響應(yīng)信息能夠包括指示最好的上行鏈路發(fā)射波束的指示信息。
[0067]發(fā)射機/接收機420對通過天線410接收的信號進行處理。發(fā)射機/接收機420進行處理以將通過天線410接收的RF信號轉(zhuǎn)換為基帶或IF信號，并且還通過濾波、解碼等等來處理基帶或IF信號，以生成基帶信號。RACH檢測器460從自發(fā)射機/接收機420接收的RACH信息中檢測RACH序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束指示信息。信號測量器470測量由發(fā)射機/接收機420接收的信號的強度。例如，信號測量器470測量通過隨機接入信道接收的信號的強度。也就是說，信號測量器470能夠測量最好的上行鏈路發(fā)射/接收波束。
[0068]能夠通過一個或多個微處理器來實現(xiàn)控制器480，并且控制器480控制根據(jù)本公開的實施例的通用操作?？刂破?80能夠與存儲器(未示出)耦合。存儲器能夠存儲在根據(jù)本公開的實施例的操作向SS 116提供的RACH配置信息。RACH配置信息用于接收和檢測來自SS 116的RACH信息的操作。更具體地，控制器480控制SCH生成器430、BCH生成器440和RACH響應(yīng)信息生成器450的操作。控制器480控制RACH檢測器460和信號測量器470的操作。除此之外，根據(jù)本公開的實施例控制器480控制RACH信息的接收的操作。這里，盡管已經(jīng)對于通過各種組成元件來執(zhí)行根據(jù)本公開的實施例接收RACH信息作出了描述，但能夠通過單個控制器480來執(zhí)行操作或接收。
[0069]圖4的BS 102的構(gòu)造對應(yīng)于圖3A的過程，并且圖4的BS 102的構(gòu)造能夠被修改為對應(yīng)于圖3B的過程。例如，用于生成波束可測量的基準(zhǔn)信號的組成元件能夠是基準(zhǔn)信號發(fā)生器而不是SCH生成器430。
[0070]圖5圖示出根據(jù)本公開的實施例的SS的功能圖。這里，將把圖1的SS 116的構(gòu)造描述為示例，但是需要注意的是，該構(gòu)造不被限制為SS 116。僅僅就執(zhí)行根據(jù)本公開的實施例的功能方面圖示出SS 116的構(gòu)造。盡管執(zhí)行相同的功能，但可以以不同的形式圖示出SS 116的構(gòu)造。需要注意的是，SS 116能夠被構(gòu)造為進一步包括其它組成元件。
[0071]SS 116包括天線510、發(fā)射機/接收機520、信號測量器530、BCH解碼器540、RACH信息生成器550和控制器560。
[0072]天線510支持波束成形，并且從BS 102接收信號，和發(fā)射將被發(fā)射到BS 102的信號。發(fā)射機/接收機520對通過天線510接收的信號進行處理。發(fā)射機/接收機520將通過天線510接收的RF信號轉(zhuǎn)換為基帶或IF信號，并且還通過濾波、解碼等等來處理基帶或IF信號，以生成基帶信號。信號測量器530測量由發(fā)射機/接收機520接收的信號的強度。例如，信號測量器530測量通過諸如同步信道之類的波束可測量的基準(zhǔn)信道接收的信號的強度。也就是說，信號測量器530能夠測量最好的下行鏈路發(fā)射/接收波束。BCH解碼器540對由發(fā)射機/接收機520接收的廣播信道信號進行解碼。例如，通過BCH解碼器540來對包括在BCH信息中的RACH配置信息進行解碼。
[0073]發(fā)射機/接收機520將用于發(fā)射的信息處理為適合于發(fā)射的信號，并且將信號輸出到天線510。發(fā)射機/接收機520通過編碼、復(fù)用等來處理用于發(fā)射的信息以生成基帶或中頻(IF)信號，并且也將基帶或IF信號上變頻為RF信號。用于發(fā)射的信息能夠是由RACH信息生成器550生成的RACH信息。RACH信息包括RACH序列和指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息。
[0074]控制器560能夠被實施為一個或多個微處理器，并且控制器560能夠控制根據(jù)本公開的實施例的通用操作?？刂破?60能夠耦合到存儲器(未示出)。存儲器能夠存儲在根據(jù)本公開的實施例的操作從BS 102提供的RACH配置信息。RACH配置信息用于向BS 102發(fā)射RACH信息的操作。詳細(xì)地，控制器560不只控制信號測量器530、BCH解碼器540和RACH信息生成器550的操作，而且根據(jù)本公開的實施例也控制RACH信息的發(fā)射的操作。這里，通過各種組成元件來實施根據(jù)本公開的實施例的RACH信息的發(fā)射的操作，但是也能夠通過單個控制器560來實施該操作。
[0075]圖5的SS 116的構(gòu)造對應(yīng)于圖3A的過程，并且圖5的SS 116的構(gòu)造能夠被修改為對應(yīng)于圖3B的過程。例如，信號測量器530測量基準(zhǔn)信號而不是同步信道信號的接收信號強度。
[0076]圖6圖示出根據(jù)本公開的實施例的隨機接入信道的結(jié)構(gòu)。在上行鏈路(UL)60中從SS 116向BS 102發(fā)射隨機接入信道(RACH)62。隨機接入信道62的結(jié)構(gòu)是用于支持圖1中圖示的SS 116和BS 102之間的發(fā)射/接收波束成形的結(jié)構(gòu)的示例。該結(jié)構(gòu)對應(yīng)于時分雙工(TDD)方案，并且在頻分雙工(FDD)方案的情況下，能夠被修改和圖示。SS 116執(zhí)行對BS 102的波束掃頻。這里，“N”意指UL TX波束的數(shù)量，并且“M”意指用于RX波束成形支持的重復(fù)的發(fā)射的數(shù)量。當(dāng)通過以上結(jié)構(gòu)的隨機接入信道62發(fā)射信息時，SS 116向BS102發(fā)射在先前的處理中通過同步信道等等所選擇的最好的下行鏈路波束信息。也就是說，當(dāng)SS 116通過使用RACH序列而具有對系統(tǒng)的訪問時，SS 116發(fā)射最好的下行鏈路波束信息。為了該隨機接入信道發(fā)射操作，BS 102通過廣播信道向SS 116提供與隨機接入信道的結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的RACH配置信息，S卩，信道分配時段、在時間和頻率資源中的位置、關(guān)于RACH序列的信息，以及關(guān)于“N”和“M”值的信息等等。并且，SS 116從所提供的RACH配置信息獲得隨機接入信道發(fā)射所必需的信息。基于所獲得的信息，SS 116發(fā)射RACH信息。圖6圖示mSS 116對BS 102執(zhí)行(NXM)波束掃頻的情況，但是能夠使用修改的示例。例如，修改的示例能夠是其中SS 116固定上行鏈路發(fā)射波束并且BS 102執(zhí)行接收波束掃頻的方法。
[0077]圖7圖示出根據(jù)本公開的實施例的用于描述RACH信息發(fā)射操作的示例。根據(jù)一些實施例，為了在RACH序列發(fā)射時一起發(fā)射最好的下行鏈路波束信息，SS 116使用碼分方法。假定RACH序列的數(shù)量總共是“A”并且RACH序列的索引70用“R”個比特來表示(R =log2A)。在前述的假定中，“P”比特72被定義為用戶標(biāo)識序列索引，并且“Q”比特74被定義為最好的下行鏈路發(fā)射波束索引。在這里，R = P+Q。BS 102通過廣播信道向SS 116發(fā)射總數(shù)量“A”的RACH序列和關(guān)于“P”和“Q”的信息。因此，SS 116獲得信息，并且，基于所獲得的信息，SS 116隨機接入BS 102。這里，能夠以諸如索引比特信息、序列配置等等的各種形式來表示關(guān)于“P”和“Q”的信息。SS 116任意地選擇0至2P-1的值之一，并且，按照預(yù)定義規(guī)則，SS 116將所選擇的值與使用同步信道等等所選擇的最好的下行鏈路發(fā)射波束索引(0至2Q-1)相組合，并且選擇一個RACH序列。如果SS 116向BS 102發(fā)射所選擇的RACH序列，則當(dāng)BS 102成功檢測對應(yīng)的RACH序列時，BS 102能夠借助于所檢測的RACH序列來獲得SS 116的最好的下行鏈路發(fā)射波束信息。
[0078]在隨機接入信道中檢測對應(yīng)的RACH序列的BS 102選擇一個或多個最好的上行鏈路發(fā)射/接收波束對，并且通過使用從SS 116接收的最好的下行鏈路發(fā)射波束信息來發(fā)射RACH響應(yīng)消息。RACH響應(yīng)消息包括關(guān)于隨機接入成功或失敗的信息、時間和頻率同步校正信息、最好的上行鏈路發(fā)射波束信息，等等。
[0079]根據(jù)一些實施例，圖5的SS 116的RACH信息生成器550生成RACH信息，其包括指示從BS 102發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息。發(fā)射機520通過天線510向BS 102發(fā)射所生成的RACH信息。
[0080]在控制器560的控制下，RACH信息生成器550選擇多個RACH序列之中的通過用戶標(biāo)識序列索引72所指示的特定群組的RACH序列，并且生成一個RACH序列(例如，序列2)，作為RACH信息。根據(jù)將所選擇的群組的RACH序列(其由用戶標(biāo)識序列索引72指示)與指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息(即，最好的下行鏈路發(fā)射波束索引74)相組合的結(jié)果(即，RACH序列索引70)來確定所生成的RACH序列(例如，序列2)。也就是說，在一個示例中，在控制器550的控制下，RACH信息生成器550隨機地選擇多個RACH序列之中的特定群組的RACH序列，搜索所選擇的群組的RACH序列內(nèi)的由最好的下行鏈路發(fā)射波束索引74所指示(即，映射)的RACH序列，并且將所搜索的RACH序列確定為一個RACH序列(例如，序列2)。
[0081]在另一個示例中，在控制器560的控制下，RACH信息生成器550選擇多個RACH序列之中被映射到最好的下行鏈路發(fā)射波束索引74的特定群組的RACH序列，隨機地選擇特定群組的RACH序列內(nèi)的一個RACH序列(例如，序列2)，并且生成所選擇的一個RACH序列(例如，序列2)作為RACH信息。
[0082]根據(jù)本公開的實施例，圖4的BS 102的發(fā)射機/接收機420接收包括指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息的RACH信息。RACH檢測器460從所接收的RACH信息中檢測RACH序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0083]在控制器480的控制下，RACH檢測器460檢測RACH信息之中與預(yù)定義數(shù)量一樣多的比特(即，對應(yīng)于用戶標(biāo)識序列索引72的“P”比特)，并且檢測RACH信息之中由除RACH序列之外的剩余比特(即，對應(yīng)于最好的下行鏈路發(fā)射波束索引74的“Q”比特)所指示的下行鏈路發(fā)射波束作為最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0084]根據(jù)前述的實施例，當(dāng)存在關(guān)于最好的下行鏈路發(fā)射波束的大量信息時(即，當(dāng)為了表示下行鏈路波束索引而需要許多比特時)，需要非常長的RACH序列。這增加在BS中檢測隨機接入信道的復(fù)雜度，并且通過使用給定時間和頻率資源而限制了隨機接入信道的設(shè)計。而且，如果在BS中下行鏈路發(fā)射波束寬度的各種設(shè)置是可能的，則為了支持這一點，各種設(shè)置在諸如設(shè)計用于各種組合的所有RACH序列、根據(jù)最小波束寬度設(shè)計RACH序列等等的系統(tǒng)設(shè)計方面引起巨大負(fù)擔(dān)。
[0085]一些實施例用于解決本公開的其他實施例的限制等等，并且提出通過使用隨機接入信道位置或機會來加載最好的下行鏈路發(fā)射波束信息的方式。圖8A和圖8B是用于描述根據(jù)本公開的一些實施例的RACH信息發(fā)射操作的圖。
[0086]例如，當(dāng)利用兩個比特來表示最好的下行鏈路發(fā)射波束索引時，如在圖8A中與最好的下行鏈路發(fā)射波束索引相關(guān)聯(lián)地限制SS 116的可用的RACH機會。也就是說，假定SS 116的使用同步信道等等所測量和選擇的最好的下行鏈路發(fā)射波束索引被給定為“bOO “82，則SS 116在與“bOO”對應(yīng)的RACH機會向BS 102發(fā)射RACH序列82。因此，BS102將“bOO”解釋為在與“bOO”對應(yīng)的RACH機會發(fā)射的SS 116的最好的下行鏈路發(fā)射波束索引，因此獲得最好的下行鏈路發(fā)射波束信息。為了該操作，BS 102通過廣播信道向SS116發(fā)射RACH機會(在圖8A中由陰影線來描繪)和最好的下行鏈路發(fā)射波束索引之間的映射信息、關(guān)于每個RACH機會的序列的信息，等等。因此，SS116獲得從BS 102發(fā)射的RACH配置信息，并且，基于所獲得的RACH配置信息，能隨機接入BS 102。
[0087]如圖8A所圖示的，RACH機會是在時間軸上的發(fā)射機會。最好的下行鏈路發(fā)射波束索引“bOO” 82與上行鏈路RACH發(fā)射機會81對應(yīng)，并且最好的下行鏈路發(fā)射波束索引“b01”84與一上行鏈路RACH發(fā)射機會83對應(yīng)，并且最好的下行鏈路發(fā)射波束索引“bll“86與上行鏈路RACH發(fā)射機會85對應(yīng)。
[0088]如圖8B所圖示的，RACH機會是在頻率軸上的發(fā)射機會。最好的下行鏈路發(fā)射波束索引“bOO” 92和最好的下行鏈路發(fā)射波束索引“b01”93能夠與上行鏈路RACH發(fā)射機會91對應(yīng)，并且最好的下行鏈路發(fā)射波束索引“bl0”95和最好的下行鏈路發(fā)射波束索引“bll” 96能夠與上行鏈路RACH發(fā)射機會94對應(yīng)。
[0089]在另一個方式中，RACH機會能夠被區(qū)分為時間軸和頻率軸的組合。能夠根據(jù)所映射的最好的下行鏈路發(fā)射波束索引來不同地設(shè)置RACH機會的時段。
[0090]在隨機接入信道中檢測對應(yīng)的RACH序列的BS 102選擇一個或多個最好的上行鏈路發(fā)射/接收波束對，并且通過使用從SS 116接收的最好的下行鏈路發(fā)射波束信息來發(fā)射RACH響應(yīng)消息。RACH響應(yīng)消息包括關(guān)于隨機接入成功或失敗的信息、時間和頻率同步校正信息、最好的上行鏈路發(fā)射波束信息，等等。
[0091]根據(jù)一些實施例，圖5的SS 116的RACH信息生成器550生成RACH信息，其包括指示從BS 102發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息。發(fā)射機520通過天線510向BS 102發(fā)射所生成的RACH信息。
[0092]在控制器560的控制下，RACH信息生成器550確定多個RACH序列之中的任何一個的RACH序列，并且在多個發(fā)射機會之中與最好的下行鏈路發(fā)射波束相對應(yīng)的機會將所確定的RACH序列作為RACH信息來發(fā)射。
[0093]根據(jù)本公開的一些實施例，圖4的BS 102的發(fā)射機/接收機420接收包括指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息的RACH信息。RACH檢測器460從所接收的RACH信息中檢測RACH序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0094]在控制器480的控制下，RACH檢測器460檢測包括在RACH信息中的序列作為RACH序列，并且檢測與多個發(fā)射機會之中接收RACH信息的機會相對應(yīng)的下行鏈路發(fā)射波束作為最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0095]用于SS 116在RACH序列發(fā)射時一起發(fā)射最好的下行鏈路波束信息的方式能夠是將第一實施例的方式與第二實施例的方式組合。圖9是用于描述根據(jù)本公開的組合實施例的RACH信息發(fā)射操作的圖。
[0096]由“Q”比特74 (或“X”比特76)和“Y”比特78來映射最好的下行鏈路發(fā)射波束索引。在根據(jù)本公開的實施例的碼分方法中發(fā)射“Q”比特74(或“X”比特76)，并且根據(jù)本公開的實施例，“Y”比特78被映射到RACH機會索引并且被發(fā)射。在這里，Q = X并且R=P+Qo BS 102通過廣播信道向SS 116發(fā)射每個RACH機會的總數(shù)量“A”的RACH序列、關(guān)于“P”的信息(即，用戶標(biāo)識序列索引比特)、“X”和“Y”，等等。因此，SS 116獲得信息，并且，基于所獲得的信息，SS 116能隨機接入BS 102。SS 116任意地選擇0至2P_1的值之一，并且，按照預(yù)定義規(guī)則，SS 116將所選擇的值與使用同步信道等等所選擇的最好的下行鏈路發(fā)射波束索引(0至2X-1)相組合，并且選擇一個RACH序列。而且，SS 116在利用“Y”比特78所映射的一個RACH機會向BS 102發(fā)射所選擇的RACH序列。因此，當(dāng)BS 102成功檢測對應(yīng)的RACH序列時，BS 102能夠借助于所檢測的RACH序列來獲得SS 116的最好的下行鏈路發(fā)射波束信息。
[0097]在隨機接入信道中檢測對應(yīng)的RACH序列的BS 102選擇一個或多個最好的上行鏈路發(fā)射/接收波束對，并且通過使用從SS 116接收的最好的下行鏈路發(fā)射波束信息來發(fā)射RACH響應(yīng)消息。RACH響應(yīng)消息包括關(guān)于隨機接入成功或失敗的信息、時間和頻率同步校正信息、最好的上行鏈路發(fā)射波束信息，等等。
[0098]根據(jù)一些實施例，圖5的SS 116的RACH信息生成器550生成RACH信息，其包括指示從BS 102發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息。發(fā)射機520通過天線510向BS 102發(fā)射所生成的RACH信息。
[0099]在控制器560的控制下，在RACH信息發(fā)射操作，RACH信息生成器550選擇多個RACH序列之中由用戶標(biāo)識序列索引72指示的特定群組的RACH序列，確定所選擇的特定群組的RACH序列中的由發(fā)射波束索引74指示的一個RACH序列(例如，序列2)，并且在從多個發(fā)射機會中選擇的機會(由“Y”比特限定)將所確定的RACH序列作為RACH信息來發(fā)射。也就是說，從多個發(fā)射機會中選擇的機會和在特定群組的RACH序列內(nèi)確定的一個RACH序列是指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息。
[0100]在另一個示例中，在控制器560的控制下，RACH信息生成器550選擇多個RACH序列之中被映射到下行鏈路發(fā)射波束索引74的特定群組的RACH序列，隨機地選擇特定群組的RACH序列內(nèi)的一個RACH序列(例如，序列2)，并且確定所選擇的一個RACH序列(例如，序列2)。根據(jù)本公開的一些實施例，圖4的BS 102的發(fā)射機/接收機420接收包括指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息的RACH信息。RACH檢測器460從所接收的RACH信息中檢測RACH序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0101]在控制器480的控制下，RACH檢測器460檢測RACH信息之中與預(yù)定義數(shù)量一樣多的比特(即，對應(yīng)于用戶標(biāo)識序列索引72的“P”比特)，并且檢測與RACH信息之中除RACH序列之外的剩余一些比特(即，“X”比特)以及多個發(fā)射機會之中接收RACH信息的機會(由“Y”比特來限定)相對應(yīng)的下行鏈路發(fā)射波束作為最好的下行鏈路發(fā)射波束。
[0102]圖10A圖不出根據(jù)本公開的實施例的SS的RACH信息發(fā)射處理的不例。該操作對應(yīng)于圖3A的流程圖，并且能夠由圖5中所圖示的組成元件來執(zhí)行。
[0103]參考圖10A，在框1010A中，SS從BS接收SCH和BCH。接下來，在框1020A中，通過測量所接收的SCH，SS測量從BS發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中的最好的下行鏈路發(fā)射/接收波束。在框1030A中，SS解碼所接收的BCH的信息。根據(jù)所解碼的BCH信息，獲得RACH配置信息。在那之后，SS生成包括指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息的RACH信息并且向BS發(fā)射所生成的RACH信息(在框1040A中)?；趨⒖糂S較早地討論的信息(即，RACH配置信息)來執(zhí)行生成RACH信息的操作。例如，能夠使用本公開的實施例中的任何一個。
[0104]圖10B圖示出根據(jù)本公開的實施例的SS的RACH信息發(fā)射處理的另一個示例。該操作對應(yīng)于圖3A的流程圖，并且能夠由圖5中所圖示的組成元件來執(zhí)行。
[0105]參考圖10B，SS從BS接收BCH(在框1010B中)，并且對所接收的BCH的信息進行解碼(在框1020B中)。從所解碼的BCH信息中，獲得RACH配置信息。接下來，SS接收基準(zhǔn)信號(RS)(在框1030B中)，并且，通過測量所接收的RS，SS測量從BS發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射/接收波束(在框1040B中)。在那之后，SS生成包括指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息的RACH信息并且向BS發(fā)射所生成的RACH信息(在框1050B中)。基于參考BS較早地討論的信息(即，RACH配置信息)來執(zhí)行生成RACH信息。例如，能夠使用本公開的實施例中的任何一個。
[0106]圖11圖示出根據(jù)本公開的實施例的BS的RACH信息接收操作的過程。能夠通過類似于圖4中的那些組成元件的組成元件來執(zhí)行該操作。
[0107]參考圖11，在框1110中，BS接收RACH信息，該RACH信息包括指示從BS向SS發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息。接下來，在框1120中，BS從所接收的RACH信息中檢測RACH序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束。在那之后，在框中1130，BS測量最好的上行鏈路發(fā)射/接收波束，并且在框1140中，BS通過所測量的最好的下行鏈路發(fā)射波束向SS通知最好的上行鏈路發(fā)射波束?；趨⒖糂S較早地討論的信息(即，RACH配置信息)來執(zhí)行接收和檢測RACH信息的操作。例如，能夠使用本公開的實施例中的任何一個。
[0108]如上所述，本公開的實施例通過在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中在網(wǎng)絡(luò)進入處理時使得SS能夠不通過單獨的信道而是通過隨機接入信道向BS發(fā)射最好的下行鏈路波束信息而具有能夠支持波束成形技術(shù)中所要求的波束選擇過程的效果。
[0109]盡管本公開包括對一些實施例的參考，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不背離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在其中進行形式和細(xì)節(jié)方面的各種改變。例如，在本公開的實施例中，已經(jīng)對于在測量最好的下行鏈路發(fā)射波束時使用的信道是同步信道的情況進行了描述，但是這不是必然地意圖限制保護范圍，這是因為能夠代替同步信道等同地使用波束可測量的基準(zhǔn)信號或信道。
[0110]對于另一個示例，已經(jīng)作出描述，其中通過均在圖4和圖5中被圖示的BS和SS的組成元件來實施本公開的實施例，但是也能夠通過單個控制器560來實現(xiàn)根據(jù)本公開的實施例的操作。在該情況下，用于執(zhí)行由各個計算機實現(xiàn)的操作的程序指令能夠被記錄在計算機可讀介質(zhì)中。計算機可讀介質(zhì)能夠包括僅僅程序指令、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等或其組合。程序指令能夠是為了本公開的實施例所特別地設(shè)計和配置的指令或者是為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知且可得到的指令。計算機可讀的記錄介質(zhì)的示例包括諸如硬盤、軟盤和磁帶的磁介質(zhì)、諸如緊致磁盤只讀存儲器(CD-ROM)或數(shù)字通用磁盤(DVD)的光記錄介質(zhì)、諸如軟式光盤的磁性光學(xué)介質(zhì)，以及諸如只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、閃速存儲器等等的特別地被構(gòu)造為存儲和執(zhí)行程序指令的硬件設(shè)備。程序指令的示例包括諸如由編譯器作出的代碼之類的機器語言代碼以及可由計算機通過使用解譯器而執(zhí)行的高級語言代碼，等等。如果在本公開中描述的BS的所有或一部分或者中繼器由計算機程序來實現(xiàn)，則即使存儲計算機程序的計算機可讀的記錄介質(zhì)也被包括在本公開中。因此，本公開的范圍不應(yīng)當(dāng)由所描述的實施例來限制和限定，并且應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求來限定并且等同于權(quán)利要求。
【權(quán)利要求】
1.一種在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中由訂戶站(SS)實施的方法，該方法包括: 測量從基站(BS)發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束；以及 向BS發(fā)射隨機接入信道(RACH)信息，其包括指示最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信肩、O
2.一種在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中使用的訂戶站(SS)裝置，該裝置包括: 隨機接入信道(RACH)信息生成器，被配置為生成包括指示從基站(BS)發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息的RACH信息；和 發(fā)射機，被配置為向BS發(fā)射所生成的RACH信息。
3.一種在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中由基站(BS)實施的方法，該方法包括: 接收包括指示從BS向訂戶站(SS)發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息的隨機接入信道(RACH)信息；以及 從所接收的RACH信息中檢測RACH序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束。
4.一種在使用波束成形的無線通信系統(tǒng)中使用的基站(BS)裝置，該裝置包括: 接收機，被配置為接收包括指示從BS向訂戶站(SS)發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的下行鏈路發(fā)射波束的指示信息的隨機接入信道(RACH)信息；以及 檢測器，被配置為從所接收的RACH信息中檢測RACH序列和最好的下行鏈路發(fā)射波束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，向BS發(fā)射RACH信息包括: 選擇多個RACH序列之中的特定群組的RACH序列，并且確定特定群組的RACH序列內(nèi)的一個RACH序列；以及 將所確定的RACH序列作為RACH信息發(fā)射到BS。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法或裝置，其中，確定RACH序列包括: 隨機地選擇多個RACH序列之中的特定群組的RACH序列；以及 搜索特定群組的RACH序列內(nèi)的被映射到指示信息的序列并且將所搜索的序列確定為一個RACH序列。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法或裝置，其中，確定RACH序列包括: 選擇多個RACH序列之中的被映射到指示信息的特定群組的RACH序列；以及 隨機地選擇特定群組的RACH序列內(nèi)的序列并且將所選擇的序列確定為一個RACH序列。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，向BS發(fā)射RACH信息包括: 確定多個RACH序列之中的任何一個RACH序列；以及 在多個發(fā)射機會之中與最好的下行鏈路發(fā)射波束相對應(yīng)的機會將所確定的RACH序列作為RACH信息發(fā)射到BS。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，向BS發(fā)射RACH信息包括: 選擇多個RACH序列之中的特定群組的RACH序列，并且確定特定群組的RACH序列內(nèi)的一個RACH序列；以及 在從多個發(fā)射機會中選擇的機會將所確定的RACH序列作為RACH信息發(fā)射到BS。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進一步包括從BS接收與RACH信息的發(fā)射相關(guān)聯(lián)的RACH配置信息， 其中，接收RACH配置信息包括接收從BS廣播的RACH配置信息，并且其中，選擇最好的發(fā)射波束包括:測量通過波束可測量的基準(zhǔn)信道從BS發(fā)射的下行鏈路發(fā)射波束之中最好的發(fā)射波束，并且選擇最好的發(fā)射波束。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，檢測包括: 檢測RACH信息之中與預(yù)定義數(shù)量一樣多的比特作為RACH序列；以及 檢測RACH信息之中由除RACH序列之外的剩余比特所指示的下行鏈路發(fā)射波束作為最好的下行鏈路發(fā)射波束。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，檢測包括: 檢測包括在RACH信息中的序列作為RACH序列；以及 檢測與多個發(fā)射機會之中接收RACH信息的機會相對應(yīng)的下行鏈路發(fā)射波束作為最好的下行鏈路發(fā)射波束。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，檢測包括: 檢測RACH信息之中與預(yù)定義數(shù)量一樣多的比特作為RACH序列；以及 檢測與RACH信息之中的除RACH序列之外的剩余比特以及多個發(fā)射機會之中接收RACH信息的機會相對應(yīng)的下行鏈路發(fā)射波束作為最好的下行鏈路發(fā)射波束。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，進一步包括: 向SS發(fā)射與RACH信息的發(fā)射相關(guān)聯(lián)的RACH配置信息； 測量RACH信息； 根據(jù)測量結(jié)果來確定最好的上行鏈路發(fā)射波束；以及 向SS發(fā)射關(guān)于最好的上行鏈路發(fā)射波束的信息， 其中，發(fā)射RACH配置信息包括向SS廣播RACH配置信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置或根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法或根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，通過以下中的至少一個來區(qū)分多個發(fā)射機會:時間軸、頻率軸以及時間軸和頻率軸的組合。
【文檔編號】H04B7/26GK104412519SQ201380035112
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】柳炫圭, 金泰瑩, 樸廷鎬, 鄭首龍, 崔埈榮 申請人:三星電子株式會社