本發(fā)明涉及第五代移動(dòng)通信(5G)毫米波技術(shù)，尤指高頻通信中一種基于寬窄波束接入的高頻同步實(shí)現(xiàn)方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)：

人們對無線通信的需求越來越大，對用戶體驗(yàn)的要求也越來越高，比如低時(shí)延、高的吞吐量等，這對通信技術(shù)也提出了越來越高的要求。根據(jù)香農(nóng)定理：要想提高通信容量，可以增加帶寬。

高頻率(以下簡稱高頻)有很多空閑頻譜待開發(fā)，且?guī)捀哌_(dá)0.9GHz以上，是3GHz以下頻譜的200多倍。高頻的主要特征是定向性、大帶寬，但是有高衰減。為了對抗嚴(yán)重的路損，發(fā)射端和接收端通常采用定向天線來獲得高的天線增益。通過窄波束的定向通信，高頻無線網(wǎng)絡(luò)能夠支持千兆數(shù)據(jù)速率。然而，目前的高頻通信標(biāo)準(zhǔn)被兩個(gè)問題阻礙：一個(gè)問題是發(fā)射波束和接收波束未對齊，另一個(gè)是波束搜索的時(shí)間消耗問題。

在高頻通信開始前，設(shè)備需要將其波束指向的角度彼此對齊。因此，需要一個(gè)有效的搜索協(xié)議來獲得最好的波束角度對，這個(gè)搜索協(xié)議叫做波束賦形訓(xùn)練協(xié)議。具體實(shí)現(xiàn)大致包括：首先，從發(fā)射端發(fā)射一個(gè)訓(xùn)練信號，而接收端必須同時(shí)調(diào)整方位角和仰角來搜索出最強(qiáng)的信號；然后，接收端應(yīng)該固定到最強(qiáng)鏈路方向上，當(dāng)發(fā)射方向或接收位置發(fā)生改變時(shí)，需要重復(fù)進(jìn)行波束訓(xùn)練。這樣，在波束搜索的時(shí)間消耗上會較長，因此，需要有一種方法來減少搜索時(shí)間。目前，分階搜索可以減少搜索時(shí)間。分階段搜索包括：首先，發(fā)射端發(fā)出一種方向覆蓋范圍寬的波束，簡稱寬波束，接收端搜索識別出這個(gè)寬波束方向；然后，發(fā)射端在接收端識別出的寬波束范圍內(nèi)，再發(fā)出一種方向覆蓋范圍小的若干個(gè)波束，簡稱窄波束。這樣，在接收端完成這兩次波束搜索后，就確定了最優(yōu)波束方向。其中，寬波束指半功率波束寬(HPBW，half-power beam width)較大的波束；窄波束指HPBW較小的波束。具體哪些 波束屬于HPBW較大的波束，哪些波束屬于HPBW較小的波束，業(yè)界目前并沒有給出明確的限定，而其具體如何限定并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外，對于高頻蜂窩通信來說，由于高頻載波的覆蓋受限，要想提高通信容量就需要增加小區(qū)站點(diǎn)數(shù)。終端(或稱UE)在與高頻站點(diǎn)建立通信前還要進(jìn)行時(shí)頻同步、小區(qū)識別(以下稱為小區(qū)標(biāo)識(ID))或小區(qū)切換等。對于小區(qū)搜索，為了減少接收端的復(fù)雜度，目前，長期演進(jìn)(LTE)的同步信道是兩級結(jié)構(gòu)：第一個(gè)是，發(fā)射主同步信號的主同步信道(P-SCH)，主要用于獲得時(shí)間同步和粗頻偏的估計(jì)以及小區(qū)組內(nèi)ID的識別，P-SCH發(fā)射的是主同步序列(PSS)；另一個(gè)是輔同步信道(S-SCH)，用于攜帶小區(qū)ID或小區(qū)組ID。對于高頻蜂窩系統(tǒng)來說，由于密集小區(qū)的部署，終端需要識別的小區(qū)ID數(shù)更多，大約是LTE系統(tǒng)的數(shù)倍。

綜上所述，高頻蜂窩通信既要進(jìn)行波束訓(xùn)練又要進(jìn)行小區(qū)搜索，而且，這種將下行同步和波束訓(xùn)練分開進(jìn)行的實(shí)現(xiàn)方式，使得實(shí)現(xiàn)步驟繁瑣，也增加了時(shí)延。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于寬窄波束接入的高頻同步實(shí)現(xiàn)方法、系統(tǒng)及裝置，能夠在波束訓(xùn)練的同時(shí)完成小區(qū)搜索，從而降低波束搜索的時(shí)間消耗。

為了達(dá)到本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種基于寬窄波束接入的高頻同步實(shí)現(xiàn)方法，包括：發(fā)射端在主同步發(fā)射時(shí)刻，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；

發(fā)射端在輔同步發(fā)射時(shí)刻，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束。

可選地，所述主同步序列為恒包絡(luò)零自相關(guān)CAZAC序列、或最長線性移位寄存器m序列、或格雷Golay序列；

所述主同步序列標(biāo)識小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID。

可選地，所述輔同步序列標(biāo)識小區(qū)組ID和窄波束ID。

可選地，每個(gè)扇區(qū)內(nèi)包含的所述窄波束采用一個(gè)或一組同步或正交Walsh序列來標(biāo)志所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列來標(biāo)志所述小區(qū)組ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；

或者，同一個(gè)所述寬波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各個(gè)寬波束包含的Walsh序列相同，且這些Walsh序列指示的所述小區(qū)組ID相同。

可選地，所述窄波束的方向采用附加信息發(fā)射；或者，采用不同的序列標(biāo)識。

本發(fā)明還提供了一種基于寬窄波束接入的高頻同步實(shí)現(xiàn)方法，包括：接收端接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內(nèi)標(biāo)識ID和寬波束ID；

接收端在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；

接收端根據(jù)檢測出的小區(qū)組內(nèi)ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID，并將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

可選地，所述接收端檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID包括：

所述接收端接收到寬波束，采用所述接收端本地保存的主同步序列與其進(jìn)行相關(guān)處理；當(dāng)相關(guān)處理的結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第一門限時(shí)，檢測出發(fā)射序列并得到所述小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID。

可選地，所述接收端檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID包括：

所述接收端在檢測出的所述寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到多個(gè)窄波束；

從中選出功率最大的一個(gè)，并采用本地保存的輔同步序列與之進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)處理的結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第二門限時(shí)，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，如果所述結(jié)果的峰值未超出所述第二門限，該方法還包括：

所述接收端從所述接收到的其它窄波束中選出功率最大的一個(gè)，并采用所述本地保存的輔同步序列與之進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)結(jié)果的峰值超出所述預(yù)先設(shè)置的第二門限時(shí)，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

本發(fā)明還提供了一種基于寬窄波束接入的高頻同步實(shí)現(xiàn)方法，包括：發(fā)射端在主同步發(fā)射時(shí)刻，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；接收端接收到寬 波束后，檢測出小區(qū)組內(nèi)標(biāo)識ID和寬波束ID；

發(fā)射端在輔同步發(fā)射時(shí)刻，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；接收端在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；

接收端根據(jù)檢測出的小區(qū)組內(nèi)ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID，并將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端.

可選地，所述主同步序列為恒包絡(luò)零自相關(guān)CAZAC序列、或最長線性移位寄存器m序列、或格雷Golay序列；

所述主同步序列標(biāo)識所述小區(qū)組內(nèi)ID和所述寬波束ID。

可選地，所述輔同步序列標(biāo)識所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，每個(gè)扇區(qū)內(nèi)包含的所述窄波束采用一個(gè)或一組同步或正交Walsh序列來標(biāo)志所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列來標(biāo)志所述小區(qū)組ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；

或者，同一個(gè)所述寬波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各個(gè)寬波束包含的Walsh序列相同，且這些Walsh序列指示的所述小區(qū)組ID相同

可選地，所述窄波束的方向采用附加信息發(fā)射；或者，采用不同的序列標(biāo)識。

可選地，所述接收端檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID包括：

所述接收端接收到寬波束，采用所述接收端本地保存的主同步序列與其進(jìn)行相關(guān)處理；當(dāng)相關(guān)處理的結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第一門限時(shí)，檢測出發(fā)射序列并得到所述小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID。

可選地，所述接收端檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID包括：

所述接收端在檢測出的所述寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到多個(gè)窄波束；

從中選出功率最大的一個(gè)，并采用本地保存的輔同步序列與之進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)處理的結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第二門限時(shí)，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，如果所述結(jié)果的峰值未超出所述第二門限，該方法還包括：

所述接收端從所述接收到的其它窄波束中選出功率最大的一個(gè)，并采用所述本地保存的輔同步序列與之進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)結(jié)果的峰值超出所述預(yù)先設(shè)置的第二門限時(shí)，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

本發(fā)明又提供了一種基于寬窄波束接入的高頻同步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端；其中，

發(fā)射端，用于在主同步發(fā)射時(shí)刻，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；在輔同步發(fā)射時(shí)刻，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；

接收端，用于接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID；在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；根據(jù)檢測出的小區(qū)組內(nèi)ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID，并將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

可選地，所述發(fā)射端至少包括控制模塊、發(fā)射模塊和接收模塊；其中，

控制模塊，用于按照預(yù)先設(shè)置的發(fā)射方式，向發(fā)射模塊發(fā)出主同步發(fā)射時(shí)刻通知或輔同步發(fā)射時(shí)刻通知；

發(fā)射模塊，用于在接收到主同步發(fā)射時(shí)刻通知，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；在接收到輔同步發(fā)射時(shí)刻通知，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；

接收模塊，用于接收來自接收端反饋的檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

可選地，所述接收端至少包括處理模塊，以及反饋模塊；其中，

處理模塊，用于接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID；在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；根據(jù)檢測出的小區(qū)組內(nèi)ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID；

反饋模塊，將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

可選地，所述處理模塊具體用于：

接收到高頻發(fā)出的寬波束，采用保存的主同步序列與其進(jìn)行相關(guān)處理；當(dāng)相關(guān)結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第一門限時(shí)，檢測出發(fā)射序列并得到小區(qū) 組內(nèi)ID和寬波束ID；以及，在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到多個(gè)窄波束，從中選出功率最大的一個(gè)，并采用保存的輔同步序列與之進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第二門限時(shí)，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所述處理模塊還用于：

如果所述相關(guān)結(jié)果的峰值未超出所述第二門限，從接收到的剩下的其它窄波束中選出功率最大的一個(gè)，并采用所述保存的輔同步序列與之進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)結(jié)果的峰值超出所述第二門限時(shí)，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所述主同步序列可以是CAZAC序列、或m序列、或Golay序列；

所述主同步序列標(biāo)識所述小區(qū)組內(nèi)ID和所述寬波束ID。

可選地，所述輔同步序列標(biāo)識所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID；

每個(gè)扇區(qū)內(nèi)包含的所述窄波束采用一個(gè)或一組Walsh序列來標(biāo)志所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列來標(biāo)志所述小區(qū)組ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；

或者，同一個(gè)所述寬波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各個(gè)寬波束包含的Walsh序列相同，且這些Walsh序列指示的所述小區(qū)組ID相同。

可選地，所述窄波束的方向采用附加信息發(fā)射；或者，采用不同的Walsh序列標(biāo)識。

可選地，所述發(fā)射端為高頻站點(diǎn)；所述接收端為終端UE。

本發(fā)明再提供了一種高頻站點(diǎn)，至少包括控制模塊、發(fā)射模塊和接收模塊；其中，

控制模塊，用于按照預(yù)先設(shè)置的發(fā)射方式，向發(fā)射模塊發(fā)出主同步發(fā)射時(shí)刻通知或輔同步發(fā)射時(shí)刻通知；

發(fā)射模塊，用于在接收到主同步發(fā)射時(shí)刻通知，發(fā)出承載有主同步序列 的寬波束；在接收到輔同步發(fā)射時(shí)刻通知，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；

接收模塊，用于接收來自接收端反饋的檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

可選地，所述主同步序列可以是CAZAC序列、或m序列、或Golay序列；

所述主同步序列標(biāo)識小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID。

可選地，所述輔同步序列標(biāo)識小區(qū)組ID和窄波束ID；

每個(gè)扇區(qū)內(nèi)包含的所述窄波束采用一個(gè)或一組Walsh序列來標(biāo)志所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所有所述窄波束采用相同的一個(gè)或一組Walsh序列來標(biāo)志所述小區(qū)組ID。

可選地，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列來標(biāo)志所述小區(qū)組ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；

或者，同一個(gè)所述寬波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各個(gè)寬波束包含的Walsh序列相同，且這些Walsh序列指示的所述小區(qū)組ID相同

可選地，所述窄波束的方向采用附加信息發(fā)射；或者，采用不同的序列標(biāo)識。

本發(fā)明還提供了一種UE，至少包括處理模塊，以及反饋模塊；其中，

處理模塊，用于接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID；在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；根據(jù)檢測出的小區(qū)組內(nèi)ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID；

反饋模塊，用于將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

可選地，所述處理模塊具體用于：

接收到高頻發(fā)出的寬波束，采用保存的主同步序列與其進(jìn)行相關(guān)處理；當(dāng)相關(guān)結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第一門限時(shí)，檢測出發(fā)射序列并得到所述小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID；以及，在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到多個(gè)窄波束，從中選出功率最大的一個(gè)，并采用保存的輔同步序列與之進(jìn)行相 關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第二門限時(shí)，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所述處理模塊還用于：

如果所述相關(guān)結(jié)果的峰值未超出所述第二門限，從接收到的剩下的其它窄波束中選出功率最大的一個(gè)，并采用所述保存的輔同步序列與之進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)結(jié)果的峰值超出所述第二門限時(shí)，識別出所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所述主同步序列可以是CAZAC序列、或m序列、或Golay序列；

所述主同步序列標(biāo)識所述小區(qū)組內(nèi)ID和所述寬波束ID。

可選地，所述輔同步序列標(biāo)識所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID；

每個(gè)扇區(qū)內(nèi)包含的所述窄波束采用一個(gè)或一組Walsh序列來標(biāo)志所述小區(qū)組ID和所述窄波束ID。

可選地，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列來標(biāo)志所述小區(qū)組ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；

或者，同一個(gè)所述寬波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各個(gè)寬波束包含的Walsh序列相同，且這些Walsh序列指示的所述小區(qū)組ID相同。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請技術(shù)方案包括發(fā)射端在主同步發(fā)射時(shí)刻，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；接收端接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID；發(fā)射端在輔同步發(fā)射時(shí)刻，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；接收端在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；接收端根據(jù)檢測出的小區(qū)組內(nèi)ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID，并將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。通過本發(fā)明提供的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了在波束訓(xùn)練的同時(shí)完成小區(qū)搜索，從而降低了波束搜索的時(shí)間消耗。

進(jìn)一步地，本發(fā)明采用相關(guān)性很好的序列，如CAZAC序列、或m序列、或Golay序列、Walsh序列等，作為波束訓(xùn)練序列標(biāo)記小區(qū)ID信息和波束方向，很好地實(shí)現(xiàn)了在波束訓(xùn)練的同時(shí)也完成了小區(qū)搜索。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為高頻站點(diǎn)支持的兩種波束的示意圖；

圖2為本發(fā)明基于寬窄波束接入的高頻同步實(shí)現(xiàn)方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明高頻站點(diǎn)發(fā)射波束和同步序列的第一實(shí)施例的示意圖；

圖4為本發(fā)明高頻站點(diǎn)與UE實(shí)現(xiàn)高頻同步的實(shí)施例的流程示意圖；

圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例中，寬波束發(fā)射階段，高頻基站發(fā)射的寬波束和UE接收的寬波束的示意圖；

圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例中，窄波束搜索階段，高頻基站發(fā)射的窄波束和UE接收的窄波束的示意圖；

圖7為本發(fā)明高頻站點(diǎn)發(fā)射波束和同步序列的第二實(shí)施例的示意圖；

圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例中，寬波束發(fā)射階段，高頻基站發(fā)射的寬波束和UE接收的寬波束的示意圖。

圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例中，高頻站點(diǎn)分時(shí)發(fā)射窄波束的時(shí)序示意圖；

圖10為本發(fā)明高頻站點(diǎn)發(fā)射波束和同步序列的第三實(shí)施例的示意圖；

圖11為本發(fā)明基于寬窄波束接入的高頻同步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的組成示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。

圖1為高頻站點(diǎn)支持的兩種波束的示意圖，如圖1所示，左圖為高頻站 點(diǎn)寬波束發(fā)射示意圖，右圖為高頻站點(diǎn)窄波束發(fā)射示意圖。圖2為本發(fā)明基于寬窄波束接入的高頻同步實(shí)現(xiàn)方法的流程圖，如圖2所示，包括：

步驟200：發(fā)射端在主同步發(fā)射時(shí)刻，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；接收端接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID。

其中，寬波束指HPBW較大的波束。具體定義并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再這贅述。

其中，主同步序列在標(biāo)識小區(qū)組內(nèi)ID的同時(shí)，也標(biāo)識了寬波束ID。小區(qū)組內(nèi)ID也稱為扇區(qū)ID，其值同時(shí)也表明了扇區(qū)方向信息；寬波束ID也稱為寬波束索引，其值同時(shí)也表明了波束方向。其中，主同步序列可以是恒包絡(luò)零自相關(guān)(CAZAC，Constant Amplitude Zero Auto Correlation)序列、或最長線性移位寄存器(m)序列、或格雷(Golay)序列等。

其中，發(fā)射端可以是高頻站點(diǎn)，接收端可以是UE。

本步驟中的接收端檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID包括：

接收端接收到寬波束，采用接收端本地保存的主同步序列與其進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)處理的結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第一門限T1時(shí)，檢測出發(fā)射序列并得到小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID。

其中，接收端本地保存的主同步序列指的是本地保存的用于與接收信號進(jìn)行相關(guān)處理的信號序列，在主同步階段，就是本地保存的所有的主同步序列。

其中，接收端在扇區(qū)級掃描或小區(qū)組內(nèi)ID檢測階段，可以采用多個(gè)寬波束全向或準(zhǔn)全向接收。

假設(shè)接收端定向接收，并且接收端在m(指接收到的寬波束的個(gè)數(shù))個(gè)方向上都有各自的接收。接收端計(jì)算m個(gè)接收信號的功率，選出接收信號功率最大的，與接收端本地保存的主同步序列進(jìn)行相關(guān)處理。若峰值超出預(yù)先設(shè)置的第一門限T1，則可判斷出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID。

其中，第一門限T1的設(shè)置與噪聲有關(guān)，也與預(yù)先設(shè)定的虛警概率有關(guān)，具體實(shí)現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再贅述。

需要說明的是，如果存在最大值不止一個(gè)，可以隨機(jī)(或者按照UE接收波束編號大小)選擇其中的一個(gè)，如果其相關(guān)值超出預(yù)先設(shè)置的第一門限T1即可檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID；否則，如果其相關(guān)值未超出預(yù)先設(shè)置的第一門限T1，再從其余的最大值中選出一個(gè)，重復(fù)上述過程，直到確定出選擇出的最大值的相關(guān)值超出預(yù)先設(shè)置的第一門限T1。進(jìn)一步地，如果所有的最大值都嘗試完畢也沒有檢測出峰值，則再從其余的接收結(jié)果中選出最大的，重復(fù)上述過程，直到檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID。進(jìn)一步地，如果所有接收結(jié)果都嘗試完也不能檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID，則確定出檢測失敗，結(jié)束。

步驟201：發(fā)射端在輔同步發(fā)射時(shí)刻，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；接收端在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID。

其中，窄波束指HPBW較小的波束。具體定義并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再這贅述。

輔同步序列標(biāo)識小區(qū)組ID和窄波束ID，窄波束ID也稱為窄波束索引。每個(gè)扇區(qū)內(nèi)包含的窄波束采用一個(gè)或一組同步或正交(Walsh)序列來標(biāo)志小區(qū)組ID和窄波束ID。因?yàn)?個(gè)寬波束內(nèi)包含多個(gè)窄波束，還要識別窄波束ID。窄波束ID的識別，本發(fā)明的識別窄波束ID的方法為：所有窄波束采用相同的Walsh序列來標(biāo)志所述小區(qū)組ID，只需在不同窄波束后面附加信息指示窄波束ID即可；或者，同一個(gè)寬波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但是各個(gè)寬波束包含的Walsh序列相同，且這些Walsh序列指示的小區(qū)組ID也是相同的。

窄波束方向可以用附加信息發(fā)射，也可以采用不同的序列標(biāo)識。

本步驟中，接收端在檢測出寬波束ID后，僅在檢測出的寬波束ID即扇區(qū)ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收窄波束；本步驟中的接收端檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID包括：

接收端在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到多個(gè)窄波束。從中選出功率最大的一個(gè)，并采用接收端本地保存的輔同步序列與之進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)處理的結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第二門限T2時(shí)，可識別出小區(qū)組ID 和窄波束ID。

其中，第二門限T2的設(shè)置與噪聲有關(guān)，也與預(yù)先設(shè)定的虛警概率有關(guān)，具體實(shí)現(xiàn)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的慣用技術(shù)手段，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再贅述。

其中，接收端本地保存的輔同步序列指的是本地保存的用于與接收信號進(jìn)行相關(guān)的信號序列，在輔同步階段，就是本地保存的所有的輔同步序列。

進(jìn)一步地，如果相關(guān)結(jié)果的峰值未超出預(yù)先設(shè)置的門限，則再從接收到的剩下的其它窄波束中選出功率最大的一個(gè)，并采用輔同步序列與之進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第二門限T2時(shí)，可識別出小區(qū)組ID和窄波束ID；如果峰值仍未超出預(yù)先設(shè)置的門限，重復(fù)上述處理直到檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID。如果在最后一個(gè)接收到的窄波束進(jìn)行相關(guān)處理后仍然未超出預(yù)先設(shè)置的門限時(shí)，此次檢測失敗。

本發(fā)明方法中，發(fā)射端以一定的預(yù)設(shè)周期發(fā)射寬波束和窄波束，其中，寬波束承載的是小區(qū)組內(nèi)ID，窄波束承載的是小區(qū)組ID。

步驟202：接收端根據(jù)檢測出的小區(qū)組內(nèi)ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID，并將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端，以便發(fā)射端調(diào)度所用。

本發(fā)明的上述方法中，當(dāng)小區(qū)組內(nèi)ID和組ID被檢測出后，以借鑒LTE小區(qū)分級搜索的方法為例，將待搜索的小區(qū)分為若干個(gè)組，每個(gè)組又包含幾個(gè)(扇區(qū)個(gè)數(shù))組內(nèi)ID，則小區(qū)ID＝m*Gn+n。其中，m是一個(gè)組包含的總的組內(nèi)ID的數(shù)量值，比如m＝6；Gn表示小區(qū)組ID，n表示小區(qū)組內(nèi)ID。假設(shè)發(fā)射端為高頻站點(diǎn)，接收端為UE，那么，

高頻站點(diǎn)在主同步發(fā)射時(shí)刻，同時(shí)發(fā)出m個(gè)寬波束，這m個(gè)寬波束攜帶的序列為具有良好自相關(guān)性和互相關(guān)性的正交序列，比如CAZAC序列、或Golay序列、或m序列等，分別標(biāo)識不同的扇區(qū)(即組內(nèi)ID)和波束方向。比如，如圖1作圖所示，S0(0～60°)對應(yīng)ZC0，標(biāo)志扇區(qū)0；S1(60°～120°)對應(yīng)ZC1，標(biāo)志扇區(qū)1；S2(120°～180°)對應(yīng)ZC2，標(biāo)志扇區(qū)2；S3(180°～240°)對應(yīng)ZC3，標(biāo)志扇區(qū)3；S4(240°～300°)對應(yīng)ZC4，標(biāo)志扇區(qū)4；S5(300°～360°)對應(yīng)ZC5，標(biāo)志扇區(qū)5。

高頻站點(diǎn)在輔同步發(fā)射時(shí)刻，利用窄波束標(biāo)識小區(qū)的組編號Gn，本發(fā)明中，較佳地，采用Walsh序列做輔同步序列來標(biāo)識小區(qū)組ID。同時(shí)，為了標(biāo)識窄波束ID，識別精細(xì)的波束方向，本發(fā)明方法中，可以在輔同步序列后面附加信息來指示窄波束ID；也可以是扇區(qū)內(nèi)的若干個(gè)窄波束采用不同的序列來標(biāo)志扇區(qū)內(nèi)的波束，同時(shí)它們標(biāo)志的是同一個(gè)小區(qū)組即同一個(gè)小區(qū)組ID。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明方法進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖3為本發(fā)明高頻站點(diǎn)發(fā)射波束和同步序列的第一實(shí)施例的示意圖，如圖3所示，高頻站點(diǎn)在主同步發(fā)射時(shí)刻將所有的寬波束同時(shí)發(fā)出，在輔同步發(fā)射時(shí)刻將所有的窄波束同時(shí)發(fā)出。主同步發(fā)射和輔同步發(fā)射有一定的時(shí)序關(guān)系，且主同步發(fā)射和輔同步發(fā)射都是周期發(fā)射的。

圖4為本發(fā)明高頻站點(diǎn)與UE實(shí)現(xiàn)高頻同步的實(shí)施例的流程示意圖，如圖4所示，具體實(shí)現(xiàn)包括：

步驟一：高頻站點(diǎn)(mmWBS)發(fā)射承載主同步序列的寬波束，UE接收寬波束進(jìn)行扇區(qū)級波束搜索同時(shí)完成扇區(qū)搜索和小區(qū)組內(nèi)ID識別和幀定時(shí)。

其中，如圖4所示，高頻站點(diǎn)在主同步發(fā)射時(shí)刻，同時(shí)發(fā)出m個(gè)寬波束，在第一實(shí)施例中，假設(shè)這m個(gè)寬波束攜帶的序列為Zadoff-Chu序列，分別標(biāo)識不同的扇區(qū)(小區(qū)組內(nèi)ID)和波束方向(或扇區(qū)ID)。比如，如圖5所示，圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例中，寬波束發(fā)射階段，高頻基站發(fā)射的寬波束和UE接收的寬波束的示意圖，其中，S0(0～60°)對應(yīng)ZC0，標(biāo)志扇區(qū)0；S1(60°～120°)對應(yīng)ZC1，標(biāo)志扇區(qū)1；S2(120°～180°)對應(yīng)ZC2，標(biāo)志扇區(qū)2；S3(180°～240°)對應(yīng)ZC3，標(biāo)志扇區(qū)3；S4(240°～300°)對應(yīng)ZC4，標(biāo)志扇區(qū)4；S5(300°～360°)對應(yīng)ZC5，標(biāo)志扇區(qū)5。

相應(yīng)地，如圖4所示，UE以多個(gè)寬波束在不同的方向上進(jìn)行接收，在第一實(shí)施例中，假設(shè)接收到的6個(gè)接收信號記為y₀,y₁,…,y₅。并且，在第一實(shí)施例中，假設(shè)UE的波束S3的接收信號y₃效果最好(即接收功率最大)，或者說UE采用波束S3接收到的來自毫米波基站的信號最好。那么，UE利用本地保存的主同步序列，即標(biāo)識6個(gè)扇區(qū)的Zadoff-Chu序列：ZC0、ZC1、ZC2、ZC3、ZC4、ZC5與接收到的最好信號進(jìn)行相關(guān)，要是相關(guān)值超出某一預(yù)先設(shè)置的門限，那么該序列對應(yīng)的扇區(qū)就是UE的服務(wù)扇區(qū)，由此可以檢測出組 內(nèi)ID。同時(shí)，UE也知道了粗略的發(fā)射角度。需要說明的是，如果幀結(jié)構(gòu)確定也知道了幀定時(shí)信息，本發(fā)明不涉及幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，因此這里不再贅述。

步驟二：高頻站點(diǎn)發(fā)射承載輔同步序列的窄波束，UE進(jìn)行窄波束搜索(或精細(xì)波束訓(xùn)練)同時(shí)完成小區(qū)組ID識別、準(zhǔn)確的時(shí)頻同步、小區(qū)ID檢測。其中，毫米波基站在輔同步發(fā)射時(shí)刻可以以多個(gè)窄波束同時(shí)發(fā)射并保證覆蓋全方向。窄波束承載的是小區(qū)組ID，

較佳地，采用Walsh序列來標(biāo)識小區(qū)組ID。

其中，為了識別窄波束，較佳地，本發(fā)明可以有兩種方法。一種方法是：基站在發(fā)射窄波束時(shí)，分別在每個(gè)Walsh序列后面附加1個(gè)“符號”來標(biāo)識窄波束。圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例中，窄波束搜索階段，高頻基站發(fā)射的窄波束和UE接收的窄波束的示意圖，如圖6所示，如果寬波束內(nèi)有3個(gè)窄波束，則可以用“00”，“01”，“10”來標(biāo)記指示方向從低度數(shù)到高度數(shù)的窄波束即用1個(gè)QPSK符號來表示，舉例來看，如在寬波束S1內(nèi)的3個(gè)窄波束分別記為b0、b1、b2，則，00表示30°～50°(b0)的窄波束，01表示50°～70°(b1)的窄波束，11表示70°～90°(b2)的窄波束。另一種方法是：屬于同一個(gè)寬波束的窄波束采用不同的Walsh序列，仍以寬波束內(nèi)有3個(gè)窄波束為例，則需要序列為H0、H1、H2，而這三個(gè)序列標(biāo)識的小區(qū)組ID是同一個(gè)。不難看出，上述第二種識別窄波束的方法需要的Walsh序列個(gè)數(shù)是第一種方法的三倍。

檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和小區(qū)組ID后(此時(shí)即可得到cell ID)，還要識別出詳細(xì)的波束方向。仍以步驟一中的假設(shè)UE的波束S3的接收信號y₃效果最好為例，在UE處，只需要在步驟一搜索到的波束S3“包含的窄波束”范圍內(nèi)搜索，假定接收分別為y₀，y₁，y₂找出信號接收強(qiáng)度最大的，假設(shè)為y₁。則利用UE本地保存的輔同步序列對y₁進(jìn)行相關(guān)，峰值超出門限的則小區(qū)組ID為該Walsh序列對應(yīng)的小區(qū)組ID。這里，

如果基站在發(fā)射窄波束時(shí)，分別在每個(gè)Walsh序列后面附加1個(gè)“符號”來標(biāo)識窄波束，那么，UE對標(biāo)識序列Walsh序列后面的1個(gè)符號進(jìn)行解調(diào)，這種情況下，假如解調(diào)后的結(jié)果為“01”，則可判定UE接收基站發(fā)射窄波束指向0°(S0內(nèi)的窄波束b1)方向的效果最好。

如果屬于同一個(gè)寬波束的窄波束采用不同的Walsh序列，那么，UE采用本地保存的輔同步序列與接收信號進(jìn)行相關(guān)處理，峰值超出門限的對應(yīng)的序列標(biāo)識的小區(qū)組ID和波束編號就是檢測的結(jié)果。

這樣，UE可以通過上行信道將該波束訓(xùn)練的結(jié)果即寬波束編號和窄波束編號反饋給基站，基站可以參考該信息對UE進(jìn)行定向發(fā)射業(yè)務(wù)等UE專用信息。

圖7為本發(fā)明高頻站點(diǎn)發(fā)射波束和同步序列的第二實(shí)施例的示意圖，如圖7所示，承載主同步序列的寬波束按照一定周期輪發(fā)，即寬波束分別在m個(gè)時(shí)刻周期發(fā)射。承載輔同步的窄波束也在其對應(yīng)的時(shí)刻輪發(fā)，這里的輪發(fā)指的是寬波束包含的窄波束輪發(fā)，即某一時(shí)刻發(fā)射的是寬波束包含的若干個(gè)窄波束。

圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例中，高頻站點(diǎn)分時(shí)發(fā)射窄波束的時(shí)序示意圖,如圖8所示，高頻站點(diǎn)在t0時(shí)刻(第1個(gè)寬波束發(fā)射時(shí)刻)發(fā)射寬波束S0，在t1時(shí)刻發(fā)射寬波束S1，……，在t5時(shí)刻發(fā)射寬波束S5。

而UE采用多個(gè)寬波束全向接收。且在每個(gè)時(shí)刻，UE都嘗試主同步檢測，直到檢測到超出門限值，確定為相對最佳或最優(yōu)的寬波束發(fā)射方向，同時(shí)也檢測出了小區(qū)組內(nèi)ID。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，也可以接收寬波束發(fā)射周期內(nèi)的所有信號，將UE本地保存的主同步序列與之進(jìn)行滑動(dòng)相關(guān)處理，得到的峰值超出門限的序列就是主同步序列。

圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例中，高頻站點(diǎn)分時(shí)發(fā)射窄波束的時(shí)序示意圖，如圖9所示，基站在輔同步發(fā)射時(shí)刻，每次發(fā)出若干個(gè)窄波束(寬波束包含的窄波束)。UE僅采用圖6所示的波束(即僅在確定出的最優(yōu)方向)進(jìn)行嘗試接收，并按照與第一實(shí)施例相同的方法檢測出輔同步序列識別小區(qū)組ID和波束方向。這樣，UE在它發(fā)現(xiàn)的最好的寬波束范圍內(nèi)，嘗試接收窄波束。檢測出小區(qū)組ID，識別出窄波束方向。

圖10為本發(fā)明高頻站點(diǎn)發(fā)射波束和同步序列的第三實(shí)施例的示意圖，如圖10所示，高頻站點(diǎn)在主同步信號發(fā)射時(shí)刻，按照時(shí)序輪流發(fā)出寬波束，然后再在輔同步信號發(fā)射時(shí)刻，輪流發(fā)射窄波束。其中，主同步信號和輔同步信號都是周期發(fā)射的。第三實(shí)施例中，仍以圖8為例，首先，高頻站點(diǎn)在t0 時(shí)刻(第1個(gè)寬波束發(fā)射時(shí)刻)發(fā)射寬波束S0，在t1時(shí)刻發(fā)射寬波束S1，……，在t5時(shí)刻發(fā)射寬波束S5。UE在一定的周期內(nèi)，嘗試檢測寬波束，識別小區(qū)組內(nèi)ID。整個(gè)過程與第二實(shí)施例相同，并完成小區(qū)組內(nèi)ID，粗略波束方向的搜索。

然后，高頻站點(diǎn)在窄波束發(fā)射時(shí)刻集中發(fā)射輔同步，如圖9所示，UE在一定的周期內(nèi)，嘗試檢測窄波束，識別小區(qū)組ID，具體實(shí)現(xiàn)過程與第一實(shí)施例中的實(shí)現(xiàn)相同，這里不再贅述。

需要強(qiáng)調(diào)的是，與第二實(shí)施例不同的是，第三實(shí)施例中的主同步和輔同步是分開發(fā)射的，主同步集中發(fā)射，輔同步集中發(fā)射，二者的發(fā)射時(shí)刻不相鄰。

圖11為本發(fā)明基于寬窄波束接入的高頻同步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的組成示意圖，如圖11所示，包括發(fā)射端和接收端；其中，

發(fā)射端，用于在主同步發(fā)射時(shí)刻，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；在輔同步發(fā)射時(shí)刻，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；

接收端，用于接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID；在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID；根據(jù)檢測出的小區(qū)組內(nèi)ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID，并將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

其中，發(fā)射端至少包括控制模塊、發(fā)射模塊和接收模塊；其中，

控制模塊，用于按照預(yù)先設(shè)置的發(fā)射方式，向發(fā)射模塊發(fā)出主同步發(fā)射時(shí)刻通知或輔同步發(fā)射時(shí)刻通知；

發(fā)射模塊，用于在接收到主同步發(fā)射時(shí)刻通知，發(fā)出承載有主同步序列的寬波束；在接收到輔同步發(fā)射時(shí)刻通知，發(fā)出承載有輔同步序列的窄波束；

接收模塊，用于接收來自接收端反饋的檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

接收端至少包括處理模塊，以及反饋模塊；其中，

處理模塊，用于接收到寬波束后，檢測出小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID；在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到窄波束后，檢測出小區(qū)組ID和窄波束 ID；根據(jù)檢測出的小區(qū)組內(nèi)ID和小區(qū)組ID確定出小區(qū)ID；

反饋模塊，用于將檢測出的寬波束ID和窄波束ID反饋給發(fā)射端。

具體地，處理模塊具體用于：

接收到寬波束，采用保存的主同步序列與其進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第一門限T1時(shí)，檢測出發(fā)射序列并得到小區(qū)組內(nèi)ID和寬波束ID；以及，在檢測出的寬波束ID的覆蓋區(qū)內(nèi)接收到多個(gè)窄波束。從中選出功率最大的一個(gè)，并采用保存的輔同步序列與之進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第二門限T2時(shí)，識別出小區(qū)組ID和窄波束ID。

進(jìn)一步地，處理模塊還用于：

如果相關(guān)結(jié)果的峰值未超出預(yù)先設(shè)置的第二門限，則再從接收到的剩下的其它窄波束中選出功率最大的一個(gè)，并采用保存的輔同步序列與之進(jìn)行相關(guān)處理，當(dāng)相關(guān)結(jié)果的峰值超出預(yù)先設(shè)置的第二門限T2時(shí)，可識別出小區(qū)組ID和窄波束ID；如果峰值仍未超出預(yù)先設(shè)置的門限，重復(fù)上述處理直到檢測出小區(qū)組ID和窄波束ID。

進(jìn)一步地，處理模塊還用于：如果在最后一個(gè)接收到的窄波束進(jìn)行相關(guān)處理后仍然未超出預(yù)先設(shè)置的門限時(shí)，此次檢測失敗。

其中，寬波束指HPBW較大的波束；窄波束指HPBW較小的波束。具體定義并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，這里不再這贅述。

其中，主同步序列可以是CAZAC序列、或m序列、或Golay序列等，主同步序列在標(biāo)識小區(qū)組內(nèi)ID的同時(shí)，也標(biāo)識了寬波束ID。輔同步序列標(biāo)識小區(qū)組ID和窄波束ID，窄波束ID，每個(gè)扇區(qū)內(nèi)包含的窄波束采用一個(gè)或一組Walsh序列來標(biāo)志小區(qū)組ID和窄波束ID，所有窄波束采用相同的Walsh序列來標(biāo)志小區(qū)組ID，可以在輔同步信號后面附加信息來標(biāo)志窄波束ID。

其中，窄波束方向可以用附加信息發(fā)射，也可以采用不同的序列標(biāo)識。

發(fā)射端可以是高頻站點(diǎn)，接收端可以是UE。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。