本發(fā)明涉及用戶設(shè)備在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的初始小區(qū)接入，尤其涉及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如何提供小區(qū)系統(tǒng)信息，以及用戶設(shè)備如何獲取小區(qū)系統(tǒng)信息。

背景技術(shù)：

LTE(Long Term Evolution，長期演進(jìn))是由3GPP(The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴計劃)組織制定的UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用無線通信系統(tǒng))技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長期演進(jìn)。LTE系統(tǒng)引入了OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復(fù)用)和MIMO(Multi-Input&Multi-Output，多輸入多輸出)等關(guān)鍵技術(shù)，顯著增加了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率，并支持多種帶寬分配及全球主流2G/3G頻段和一些新增頻段，因而頻譜分配更加靈活，系統(tǒng)容量和覆蓋也顯著提升。

LTE-A(LTE-Advanced)是LTE的演進(jìn)版本，對LTE有較好的后向兼容性。LTE-A采用了載波聚合、多點協(xié)作傳輸、中繼、異構(gòu)網(wǎng)干擾協(xié)調(diào)增強(qiáng)等關(guān)鍵技術(shù)，能大大提高無線通信系統(tǒng)的峰值數(shù)據(jù)速率、峰值頻譜效率、小區(qū)平均譜效率以及小區(qū)邊界用戶性能，同時也能提高整個網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)效率，這使得LTE-A系統(tǒng)成為近年無線通信發(fā)展的主流。

毫米波(millimeter wave)頻帶主要頻率范圍為30GHz至300GHz，因其豐富的頻率資源(相當(dāng)于4G網(wǎng)絡(luò)的200多倍)，被業(yè)界認(rèn)為最有希望實現(xiàn)未來第五代無線通信技術(shù)(5G)中的千兆位級無線接入。

但是，更高的頻率也意味著更高的信號衰減，這也是毫米波通信將面臨的最大的技術(shù)挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃p還可以使用波束成形和大規(guī)模MIMO來加以彌補(bǔ)，但是初始接入過程中的小區(qū)系統(tǒng)信息，例如MIB (Master Information Block,主信息塊)和SIB(系統(tǒng)信息塊)，卻不能從中受益。傳統(tǒng)的發(fā)送小區(qū)系統(tǒng)信息的方式如果應(yīng)用于毫米波頻帶，由于較高的路損，用戶設(shè)備(UE)很可能由于小區(qū)系統(tǒng)信息的接收質(zhì)量過差而遲遲無法完成初始接入，導(dǎo)致用戶設(shè)備無法接入。

于是，現(xiàn)有的初始小區(qū)接入方案需要被修改，以使得小區(qū)系統(tǒng)信息的傳輸能夠?qū)垢呗窊p。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

下文中，將以毫米波通信為例來介紹本發(fā)明的各具體實施例，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀本申請，可以不經(jīng)創(chuàng)造性勞動將其主旨與思想應(yīng)用于其它適用的網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)(例如，用于室內(nèi)無線通信的短距離通信技術(shù))。

無線通信網(wǎng)絡(luò)中的用戶設(shè)備(下稱UE)開機(jī)、脫網(wǎng)或切換過程中需要進(jìn)行小區(qū)搜索，小區(qū)搜索是其接入無線通信網(wǎng)絡(luò)的第一步，關(guān)系到UE能否快速、準(zhǔn)確地接入。

無線通信網(wǎng)絡(luò)的初始接入過程

由于4G、5G的較好的后向兼容性，其中的初始接入過程與LTE基本一致，以下簡做說明，以便于對后文的理解。

參看圖1，其為本發(fā)明所適用的無線通信網(wǎng)絡(luò)1的示意圖。為簡要起見，僅在圖中示出了一個用戶設(shè)備9，以及其所在位置附近的三個基站(eNB)8A、8B和8C，各基站與用戶設(shè)備9之間的下行鏈路分別示為La、Lb與Lc。

結(jié)合圖1對圖2所示的初始接入過程介紹如下：

步驟20：掃描中心頻點

具體地，UE9剛剛開機(jī)，就會在可能存在無線通信小區(qū)的幾個中心頻點上接收信號并計算接收信號強(qiáng)度標(biāo)識(RSSI)，以此判斷這個頻點周圍是否可能存在小區(qū)。如果UE9保存了上次關(guān)機(jī)時的頻點和運(yùn)營商信息，則開機(jī)后可能會先在上次駐留的小區(qū)上嘗試駐留。如果沒有先驗信息，則很可能要全頻段搜索，發(fā)現(xiàn)信號較強(qiáng)的頻點，再去嘗試駐留。本例中，UE9在包含基站8a、8b和8c等的一個頻點附近，獲得最高的RSSI，于是，在后續(xù)步驟中， UE9可以只檢測該頻點附近的基站的相關(guān)信息。

步驟21：檢測PSS((Primary Synchronization Signal，主同步信號)

UE9在掃描到的中心頻點上檢測出來自不同基站的PSS，以獲得某個基站(如：基站8b)對應(yīng)的小區(qū)組內(nèi)標(biāo)識PSS每5ms發(fā)送一次，因而可以獲得5ms時隙定時。UE9可進(jìn)一步利用PSS獲取粗頻率同步。

步驟22：檢測SSS

對于FDD(頻分雙工)和TDD(時分雙工)系統(tǒng)，PSS和SSS之間的時間間隔不同，CP(循環(huán)前綴)的長度也會影響SSS的絕對位置(在PSS確定的情況下)。因而，UE9需要至多4次盲檢來檢測SSS。檢測到SSS以后可獲知如下信息：

-CP的長度；

-基站8b采用FDD還是TDD；

-小區(qū)組標(biāo)識

-綜合PSS，根據(jù)可獲得PCI(物理小區(qū)標(biāo)識)；

-因SSS由兩個偽隨機(jī)序列組成，前后半幀映射相反，檢測到兩個SSS就可以獲得10ms定時，實現(xiàn)幀同步。

步驟23：解調(diào)下行公共參考信號(DL-RS)

通過獲得的PCI，可以知道CRS(小區(qū)專屬參考信號)的時頻資源位置。通過解調(diào)CRS可以進(jìn)一步精確時隙與頻率同步，同時為解調(diào)PBCH(Physical Broadcast Channel，物理廣播信道)做信道估計。

步驟24：解調(diào)PBCH，獲得MIB

UE9在完成同步信號PSS和SSS的接收及下行公共參考信號的解調(diào)后，就可以知道PBCH的時頻位置了，可以按照相應(yīng)的編碼與調(diào)制方式解調(diào)PBCH，獲取由PBCH承載的MIB信息。

MIB攜帶系統(tǒng)幀號(SFN)、下行系統(tǒng)帶寬和PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel，物理混合重傳指示信道)配置信息，還可以隱含著天線端口數(shù)信息，這些信息對UE9的初始小區(qū)接入都是至關(guān)重要的。

參看圖3所示的MIB傳輸示意圖。在時域上，承載著MIB的PBCH傳輸塊每40ms發(fā)送一次，映射到四個連續(xù)幀中的每個幀的第一個子幀(例如， 0號子幀或子幀0)中。PBCH在子幀0的第二個時隙的前四個OFDM符號中傳輸。UE9可以接收并解出所有4個子幀上的PBCH傳輸塊，或者接收并解出其中一部分子幀上的PBCH傳輸塊，這一般取決于具體的信道條件。在頻域上，PBCH一般占據(jù)系統(tǒng)帶寬中央的1.08MHz，全部占用帶寬內(nèi)的72個子載波。

PBCH信息的更新周期一般為40ms，并在40ms周期內(nèi)傳送4次。這4個PBCH中每一個內(nèi)容相同，且都能夠獨立解碼。

步驟25：解調(diào)PDSCH，獲得SIB

要完成初始小區(qū)接入，UE9僅僅從基站8A接收MIB是不夠的，還需要接收由PDSCH(物理下行共享信道)承載的SIB(系統(tǒng)信息塊)。

UE一般首先獲得SIB1信息，SIB1的傳輸如圖4所示。

SIB1采用固定周期的調(diào)度，調(diào)度周期80ms。第一次傳輸在SFN滿足SFN mod 8＝0的無線幀上的#5子幀傳輸，并且在SFN滿足SFN mod 2＝0的無線幀(即偶數(shù)幀)。與MIB信息類似的，SIB1信息的更新周期也可以是以無線幀長為單位，例如8個幀長。

除SIB1以外，其它SIB通過系統(tǒng)信息(SI，Scheduling Information)進(jìn)行傳輸?shù)?，如圖5所示。每個SI消息可以有自己的傳輸周期，即SI消息1的周期T1和SI消息2的周期T2。每個SIBx與唯一的SI消息相關(guān)聯(lián)。全部SIB信息的傳輸方式示意圖如圖5所示。

每個SI消息的長度一般是相同的，也是可以配置的。根據(jù)TS36.331協(xié)議，用以發(fā)送SI消息的時間窗口也即SI-window的長度可以為1ms，2ms....最大為40ms。基站可以決定在上述時間窗口內(nèi)發(fā)送一次或者多次SI消息。

SI-window的起始時間與當(dāng)前SI消息在SIB1中的調(diào)度信息列表(scheduling Info List)中的序號n、SI-window長度w以及周期T相關(guān)，具體參考TS 36.331協(xié)議5.2.3節(jié)。SI-window結(jié)束時間由起始時間和長度w決定。下面以SIB2和SIB5為例。

SIB2默認(rèn)映射在調(diào)度信息列表中的第1個SI消息，因此序號n＝1，假設(shè)SI-window長度為w＝2ms，周期是8個無線幀即T＝8。那么SI-window起始時間是#0子幀，起始時間是在系統(tǒng)幀號是8的整數(shù)倍的無線幀上的0號 子幀上，結(jié)束時間是1號子幀。

假設(shè)SIB5映射在調(diào)度信息列表中的第3個SI消息，因此序號n＝3，SI-window長度仍然是w＝2ms，周期是16個無線幀，即T＝16。那么SI-window起始時間是#4子幀，對應(yīng)無線幀為4，也就起始時間是在系統(tǒng)幀號是除以16余4的無線幀上的4號子幀上，結(jié)束時間是5號子幀。

UE獲得MIB和SIB的更具體的介紹可以參考TS36.331標(biāo)準(zhǔn)或其它技術(shù)文獻(xiàn)，本文中不再展開介紹。簡言之，類似于MIB和SIB這樣的小區(qū)系統(tǒng)信息，是對于UE9在無線通信網(wǎng)絡(luò)1中的初始接入極為重要的信息。

但是，如果按照現(xiàn)有的傳輸MIB或SIB的方式，例如，用全向天線廣播MIB，不加處理直接在共享信道上發(fā)送SIB，由于前述的毫米波段的高路損，很有可能MIB和SIB信息在UE9處的接收情況很差，UE9無法及時準(zhǔn)確地解出MIB和SIB，則將無法接入到無線網(wǎng)絡(luò)1。

通過本發(fā)明的各實施例，希望提供一種新的解決方案，使得UE能夠準(zhǔn)確、并較為快速地獲取小區(qū)系統(tǒng)信息例如MIB和SIB，從而順利接入到無線通信網(wǎng)絡(luò)。

為此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的具體實施例，提供了一種無線通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如，固定基站、移動基站或中繼站)向用戶設(shè)備提供小區(qū)系統(tǒng)信息的方法，其特征在于，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將待發(fā)送的小區(qū)系統(tǒng)信息進(jìn)行波束成形處理。

波束成形，在發(fā)射模式下，能使期望用戶接收的信號功率最大，同時使窄波束照射范圍以外的非期望用戶受到的干擾最小，在接收模式下，來波方向之外的信號被抑制。由此，即使信道存在較高的衰減，也能夠保證接收質(zhì)量。

優(yōu)選地，前述將待發(fā)送的小區(qū)系統(tǒng)信息進(jìn)行波束成形處理的步驟包括：對所述小區(qū)系統(tǒng)信息進(jìn)行波束成形處理，形成具有不同指向的多個波束，所述多個波束會被先后發(fā)出。

無線通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和UE在UE的初始接入完成之前，并不知道它們之間最佳的發(fā)射和/或接收信息(例如，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的發(fā)射波束應(yīng)朝著哪個指向)。通過形成具有不同指向的多個波束并將其先后發(fā)出，在用戶設(shè)備端， 一般就會有至少一個波束的指向比較適合用戶設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的位置關(guān)系，通過遍歷這些波束，用戶設(shè)備有更高的機(jī)會正確解出小區(qū)系統(tǒng)信息。

優(yōu)選地，前述的具有不同指向的多個波束的指向周期性地循環(huán)。

這意味著，假設(shè)存在至少N個可用的波束指向(N一般取決于發(fā)射天線數(shù))，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以將相同的小區(qū)系統(tǒng)信息(例如，下一次更新前的MIB信息)先后以指向1、2....N指向通過PBCH發(fā)出，在該小區(qū)系統(tǒng)信息更新后，再生成并發(fā)送承載了更新后的小區(qū)系統(tǒng)信息的波束成形信號，這些波束同樣分別具有指向1、2....N。根據(jù)不同的例子，這些波束也可以不必在小區(qū)系統(tǒng)信息的更新周期內(nèi)遍歷所有可用的指向，例如，在小區(qū)系統(tǒng)信息更新前，發(fā)出波束分別具有指向1…m(m大于1小于n)，而在小區(qū)系統(tǒng)信息更新后，發(fā)出波束分別具有指向m+1…n。并且本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以將這種例子在隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)一步拓展。

周期性循環(huán)的波束指向，使得特定指向會出現(xiàn)在各個周期中的特定時隙中。例如，指向1的波束固定出現(xiàn)在各個周期的第1個時隙中，指向2的波束固定出現(xiàn)在各個周期的第2個時隙中，于是，UE還可以通過一個周期或更多周期內(nèi)對不同指向的波束的接收，確定哪個指向的波束在該用戶設(shè)備處有較好的接收質(zhì)量。在確定之后，該用戶設(shè)備甚至可以在下一個周期內(nèi)，有目的地等待之前接收條件最好的那個指向所在的時隙到來，接收同一指向的下一個波束，正確解出其上承載的小區(qū)系統(tǒng)信息的期望會較高。如此，用戶設(shè)備會更有希望盡早準(zhǔn)確地接收和解出小區(qū)系統(tǒng)信息。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用戶設(shè)備可以預(yù)先配置好與所屬多個波束相關(guān)的特征信息。例如，多個波束的循環(huán)周期是多少，每個循環(huán)周期內(nèi)的每個波束的發(fā)射的起止時刻為何，每個波束所使用的波束指向為何，多個波束的不同指向在循環(huán)周期內(nèi)的先后順序為何，等等。如此，或許可以減少在具體的初始接入過程中所需的信令開銷。如果這種預(yù)先配置能夠作為標(biāo)準(zhǔn)的一部分，則可更容易推行和實現(xiàn)。

與之可以相互替代地，諸如每個波束所使用的波束指向的編號等信息，也可以由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在初始小區(qū)接入的過程中通過下行控制信道向用戶設(shè)備提供，用戶設(shè)備通過解析該下行控制信道上的信息，額外地獲得上述特征信息， 以便于對小區(qū)系統(tǒng)信息的捕獲。

又或者，上述這些以及其它與所述多個波束相關(guān)的特征信息也可以一部分預(yù)先配置在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和用戶設(shè)備處，另一部分通過控制信道進(jìn)行實時的通知。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際應(yīng)用時的需要加以選擇和調(diào)整。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如前所述，小區(qū)系統(tǒng)信息周期性更新，多個波束的指向的循環(huán)周期等于小區(qū)系統(tǒng)信息的更新周期。這樣，能夠盡量保證小區(qū)系統(tǒng)信息在下一次更新之前，能夠以各種指向發(fā)出一次。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，小區(qū)系統(tǒng)信息包括主信息塊(MIB)和/或系統(tǒng)信息塊(SIB)。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，其它未曾以波束成形方式處理并發(fā)送的小區(qū)系統(tǒng)信息或其等同，均可基于本發(fā)明的思想加以延伸，而這些延伸應(yīng)視為落入隨附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的實施例，提供了一種無線通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中向用戶設(shè)備提供小區(qū)系統(tǒng)信息的裝置，其特征在于，該裝置將待發(fā)送的小區(qū)系統(tǒng)信息進(jìn)行波束成形處理。根據(jù)具體實施例，該裝置可以具體實現(xiàn)為編碼裝置、信號處理裝置或其它能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的裝置、部件、構(gòu)建。

波束成形，在發(fā)射模式下，能使期望用戶接收的信號功率最大，同時使窄波束照射范圍以外的非期望用戶受到的干擾最小，在接收模式下，來波方向之外的信號被抑制。由此，即使信道存在較高的衰減，也能夠保證接收質(zhì)量。

優(yōu)選地，該裝置對所述小區(qū)系統(tǒng)信息進(jìn)行波束成形處理，形成具有不同指向的多個波束，所述多個波束會被先后發(fā)出。

無線通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和UE在UE的初始接入完成之前，并不知道它們之間最佳的發(fā)射和/或接收信息(例如，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的發(fā)射波束應(yīng)朝著哪個指向)。通過形成具有不同指向的多個波束并將其先后發(fā)出，在用戶設(shè)備端，一般就會有至少一個波束的指向比較適合用戶設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的位置關(guān)系，通過遍歷這些波束，用戶設(shè)備有更高的機(jī)會正確解出小區(qū)系統(tǒng)信息。

優(yōu)選地，前述的具有不同指向的多個波束的指向周期性地循環(huán)。

這意味著，假設(shè)存在至少N個可用的波束指向(N一般取決于發(fā)射天線數(shù))，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以將相同的小區(qū)系統(tǒng)信息(例如，下一次更新前的MIB信 息)先后以指向1、2....N指向通過PBCH發(fā)出，在該小區(qū)系統(tǒng)信息更新后，再生成并發(fā)送承載了更新后的小區(qū)系統(tǒng)信息的波束成形信號，這些波束同樣分別具有指向1、2....N。根據(jù)不同的例子，這些波束也可以不必在小區(qū)系統(tǒng)信息的更新周期內(nèi)遍歷所有可用的指向，例如，在小區(qū)系統(tǒng)信息更新前，發(fā)出波束分別具有指向1…m(m大于1小于n)，而在小區(qū)系統(tǒng)信息更新后，發(fā)出波束分別具有指向m+1…n。并且本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以將這種例子在隨附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)一步拓展。

周期性循環(huán)的波束指向，使得特定指向會出現(xiàn)在各個周期中的特定時隙中。例如，指向1的波束固定出現(xiàn)在各個周期的第1個時隙中，指向2的波束固定出現(xiàn)在各個周期的第2個時隙中，于是，UE還可以通過一個周期或更多周期內(nèi)對不同指向的波束的接收，確定哪個指向的波束在該用戶設(shè)備處有較好的接收質(zhì)量。在確定之后，該用戶設(shè)備甚至可以在下一個周期內(nèi)，有目的地等待之前接收條件最好的那個指向所在的時隙到來，接收同一指向的下一個波束，正確解出其上承載的小區(qū)系統(tǒng)信息的期望會較高。如此，用戶設(shè)備會更有希望盡早準(zhǔn)確地接收和解出小區(qū)系統(tǒng)信息。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如前所述，小區(qū)系統(tǒng)信息周期性更新，多個波束的指向的循環(huán)周期等于小區(qū)系統(tǒng)信息的更新周期。這樣，能夠盡量保證小區(qū)系統(tǒng)信息在下一次更新之前，能夠以各種指向發(fā)出一次。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實際應(yīng)用時應(yīng)考慮各種因素做出適當(dāng)?shù)倪x擇，因為雖有上述因素，但如果僅為在小區(qū)系統(tǒng)信息更新前遍歷所有指向，可能會限制了不同指向的波束總數(shù)，這樣做又會導(dǎo)致波束成形的增益受限。

根據(jù)本發(fā)明的一個典型的非限制性的實施例，小區(qū)系統(tǒng)信息包括主信息塊(MIB)和/或系統(tǒng)信息塊(SIB)。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，其它未曾以波束成形方式處理并發(fā)送的小區(qū)系統(tǒng)信息或其等同，均可基于本發(fā)明的思想加以延伸，而這些延伸應(yīng)視為落入隨附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。

根據(jù)一個實施例，前述裝置還配置為，通過下行控制信道向所述用戶設(shè)備通知以下各項信息中的至少一項：所述多個波束所使用的波束指向的編號；所述多個指向在循環(huán)周期內(nèi)的先后順序。

根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供了一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例 如基站或中繼站，其包括前述的任一種用于向用戶設(shè)備提供小區(qū)系統(tǒng)信息的裝置。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種無線通信網(wǎng)絡(luò)的用戶設(shè)備中獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的小區(qū)系統(tǒng)信息的方法，包括以下步驟：接收所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)來的經(jīng)波束成形處理的小區(qū)系統(tǒng)信息；用接收到的所述小區(qū)系統(tǒng)信息配置所述用戶設(shè)備。

本發(fā)明的實施例首次提出，小區(qū)系統(tǒng)信息將通過波束成形處理而后發(fā)向用戶設(shè)備，相應(yīng)地，用戶設(shè)備就需要接收該波束成形處理后的小區(qū)系統(tǒng)信息，并將其用于對自身的配置和后續(xù)的初始小區(qū)接入操作。該方案的這些和其它特征將通過以下描述更為清楚和明顯。

優(yōu)選地，小區(qū)系統(tǒng)信息通過多個波束發(fā)送，且多個波束的指向周期性地循環(huán)，前述接收步驟包括：接收承載小區(qū)系統(tǒng)信息的具有不同指向的多個波束，其中，所述多個波束的指向周期性地循環(huán)；配置步驟包括：比較所述多個波束的接收質(zhì)量，確定接收質(zhì)量較好的波束在所述多個波束的指向的循環(huán)周期內(nèi)的位置；配置所述用戶設(shè)備，以使得該用戶設(shè)備在之后的循環(huán)周期內(nèi)在所確定的位置上接收后續(xù)到來的承載著小區(qū)系統(tǒng)信息的波束。

根據(jù)前述方案，首先，當(dāng)小區(qū)系統(tǒng)信息通過多個不同的波束指向被發(fā)出，即使第一、第二個波束的指向都不適合基站與UE之間的相對位置，第三、第四直至第N(N一般取決于基站的天線數(shù)，根據(jù)massive MIMO的方案，可以達(dá)到128甚至更多)個波束總會更適合，以使得該指向上的波束在到達(dá)UE時，依然有著不錯的信號質(zhì)量，能夠被UE正確地解調(diào)/解析。進(jìn)一步地，當(dāng)這些波束的指向在時域上周期性重復(fù)時，就形成了一種固定的變化模式，指向x會固定出現(xiàn)在每個循環(huán)周期的特定位置t0(時間段/點)上。于是，當(dāng)在波束指向的循環(huán)周期p1中，UE檢測到在指向x上的接收質(zhì)量較好(或最好)，配置步驟中，它將會配置自身使得在下一個周期p2中，UE知道在t0上它應(yīng)該還會接收到較高質(zhì)量的小區(qū)系統(tǒng)信息。于是，UE可以選擇只接收和解析后續(xù)各周期內(nèi)的t0時刻接收到的經(jīng)波束成形處理的小區(qū)系統(tǒng)信息。

當(dāng)然，由于用戶設(shè)備可能(并不是一定)具有移動性，上述的確定接收質(zhì)量較好的波束在多個波束的指向的循環(huán)周期內(nèi)的位置的步驟可以定期重復(fù) 執(zhí)行，以保證UE基本總是在預(yù)期能夠較好地接收小區(qū)系統(tǒng)信息。

根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，前述無線通信網(wǎng)絡(luò)工作在MIMO模式下，基站和用戶設(shè)備都具有多根天線，其中用戶設(shè)備的多根天線配置為能夠基于波束成形來形成多個不同的接收指向，接收步驟包括：以不同的接收指向來接收前述多個波束；配置步驟包括：確定接收信號質(zhì)量較好的接收指向；配置所述用戶設(shè)備，以使得該用戶設(shè)備使用所確定的接收指向接收之后的小區(qū)系統(tǒng)信息。

本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，通過接收天線形成不同的接收指向，可以通過不斷地接收基站發(fā)來的信號，來確定接收信號質(zhì)量較好的接收指向，而該接收指向，可以繼而被確定用于接收后續(xù)的小區(qū)系統(tǒng)信息。當(dāng)然，由于用戶設(shè)備可以具有移動性，該判斷和確定過程可以重復(fù)執(zhí)行。

不僅如此，上述確定接收指向的手段還可以與前述的實施例加以結(jié)合。在該結(jié)合例中，基站提供小區(qū)系統(tǒng)信息的方式是用多個具有不同指向的波束來發(fā)送小區(qū)系統(tǒng)信息，且這些波束的(發(fā)送)指向周期性地循環(huán)，用戶設(shè)備可以通過接收信號質(zhì)量，來判斷這些指向中的哪個一般對應(yīng)較好的接收質(zhì)量，例如，接收質(zhì)量較好的指向?qū)?yīng)于每個循環(huán)周期中的時刻t0。進(jìn)一步地，在多個循環(huán)周期的t0時刻，用戶設(shè)備嘗試使用不同的接收指向，于是，兩相疊加，用戶設(shè)備將會獲得一個最優(yōu)化的信息，即，應(yīng)在基站提供小區(qū)系統(tǒng)信息的波束的循環(huán)周期內(nèi)的哪個時刻去獲取小區(qū)系統(tǒng)信息，以及，獲取該小區(qū)系統(tǒng)信息應(yīng)該用何種接收指向。由此，期望能夠獲得最佳的接收質(zhì)量，最準(zhǔn)確地捕獲小區(qū)系統(tǒng)信息。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種無線通信網(wǎng)絡(luò)的用戶設(shè)備中獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的小區(qū)系統(tǒng)信息的裝置，包括：接收單元，配置為接收所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)來的經(jīng)波束成形處理的小區(qū)系統(tǒng)信息；配置單元，配置為用接收到的所述小區(qū)系統(tǒng)信息配置所述用戶設(shè)備。

本發(fā)明的實施例首次提出，小區(qū)系統(tǒng)信息將通過波束成形處理而后發(fā)向用戶設(shè)備，相應(yīng)地，用戶設(shè)備就需要接收該波束成形處理后的小區(qū)系統(tǒng)信息，并將其用于對自身的配置和后續(xù)的初始小區(qū)接入操作。該方案的這些和其它特征將通過以下描述更為清楚和明顯。

優(yōu)選地，該接收單元配置為，接收承載小區(qū)系統(tǒng)信息的具有不同指向的多個波束，其中，這些波束的指向周期性地循環(huán)；配置單元包括：第一元件，配置為比較多個波束的接收質(zhì)量，確定接收質(zhì)量較好的波束在多個波束的指向的循環(huán)周期內(nèi)的位置；第二元件，配置為配置用戶設(shè)備，以使得該用戶設(shè)備在之后的循環(huán)周期內(nèi)在所確定的位置上接收后續(xù)到來的承載著小區(qū)系統(tǒng)信息的波束。

優(yōu)選地，該用戶設(shè)備具有多根天線，這些天線配置為能夠基于波束成形來形成多個不同的接收指向，該接收單元進(jìn)一步配置為：以不同的接收指向來接收多個波束；配置單元還包括：第三元件，配置為確定接收信號質(zhì)量較好的接收指向；第四元件，配置為配置所述用戶設(shè)備，以使得該用戶設(shè)備使用所確定的接收指向接收之后的小區(qū)系統(tǒng)信息。

根據(jù)一個實施例，小區(qū)系統(tǒng)信息包括主信息塊與系統(tǒng)信息塊，接收單元配置為：先后接收所述主信息塊與所述系統(tǒng)信息塊，第一元件還配置為：比較接收到的承載著所述主信息塊的多個波束的接收質(zhì)量，確定接收質(zhì)量較好的波束在所述承載著主信息塊的多個波束的循環(huán)周期內(nèi)的第一位置；第二元件還配置為：配置所述用戶設(shè)備，以使得該用戶設(shè)備在之后接收所述系統(tǒng)信息塊時，在承載所述系統(tǒng)信息塊的多個波束的循環(huán)周期內(nèi)的與所述第一位置相對應(yīng)的第二位置接收所述系統(tǒng)信息塊。由此，可以有利于用戶設(shè)備更快地捕獲系統(tǒng)信息塊，包括但不限于SIB1信息和其它SIB信息。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的無線設(shè)備，其包括前述的用于獲取小區(qū)系統(tǒng)信息的裝置。

根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供了一種無線通信網(wǎng)絡(luò)的無線接入系統(tǒng)，其中，包括具有前述特征的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及用戶設(shè)備。在該無線通信網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)系統(tǒng)信息的提供和獲取相比于現(xiàn)有技術(shù)將具有本文所述的優(yōu)勢。

通過實施本發(fā)明提供的方法、裝置、設(shè)備及接入系統(tǒng)，小區(qū)系統(tǒng)信息被經(jīng)過波束成形處理，提高了魯棒性，用戶設(shè)備有更高的期望正確解析小區(qū)系統(tǒng)信息，以用于初始接入。此外，即使本發(fā)明被用于比毫米波通信路損更低的未來的無線通信網(wǎng)絡(luò)，也可通過對小區(qū)系統(tǒng)信息進(jìn)行事先的波束成形處理，提高其魯棒性。

附圖說明

為了描述能獲得前述及其它本發(fā)明優(yōu)勢與特點的方法、裝置、網(wǎng)絡(luò)/用戶設(shè)備，將在以下參考具體實施例及附圖中的圖示來對上文簡述的各個方面進(jìn)行更文詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，這些圖片所描述的只是本發(fā)明的典型實施例，因此不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的范圍的限制。

圖1為本發(fā)明適用的無線通信網(wǎng)絡(luò)1的簡要示意圖；

圖2示出了圖1中用戶設(shè)備9的初始接入過程；

圖3為經(jīng)由下行鏈路的廣播信道傳輸MIB的過程示意圖；

圖4為經(jīng)由下行鏈路的共享信道傳輸SIB1的過程示意圖；

圖5為經(jīng)由下行鏈路的共享信道傳輸所有SIB的過程示意圖；

圖6A-6B為根據(jù)本發(fā)明實施例的在下行鏈路的廣播信道上基于波束成形來傳輸MIB時的波束示意圖；

圖7為根據(jù)本發(fā)明實施例的在下行鏈路的共享信道上基于波束成形來傳輸SIB1的波束示意圖；

圖8為根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例在下行鏈路的共享信道上基于波束成形來傳輸所有SIB的過程示意圖；

圖9為根據(jù)本發(fā)明實施例的在無線通信網(wǎng)絡(luò)的用戶設(shè)備中獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的小區(qū)系統(tǒng)信息的方法流程圖；

圖10為根據(jù)本發(fā)明實施例的在無線通信網(wǎng)絡(luò)的用戶設(shè)備中獲取由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的小區(qū)系統(tǒng)信息的裝置10示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的各個實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖6A-6B為根據(jù)本發(fā)明實施例的在下行鏈路的廣播信道上基于波束成形來傳輸MIB時的波束示意圖，可結(jié)合圖1、圖3加以理解。

當(dāng)圖1所示的UE9開機(jī)，它需要完成到網(wǎng)絡(luò)1的初始小區(qū)接入。經(jīng)過前序步驟，UE9確定嘗試通過基站8b接入，此時，需要根據(jù)相應(yīng)的通信協(xié)議獲得基站8b提供的小區(qū)系統(tǒng)信息。

圖6A所示，基站8b提供的MIB信息每4幀更新一次，圖中相同的MIB 信息用相同的陰影圖案表示，不同的MIB信息用不同的陰影圖案表示?？梢?，第0號至第3號幀中提供的MIB信息相同，第4號幀至第7號幀中的MIB信息相同，而MIB信息從第4號幀更新。

每個MIB信息都對應(yīng)了一個表示波束的圖形，其中，4個花瓣形的波束表示基站可以發(fā)射4種不同指向的波束，而每組中帶陰影的波束表示的是在相應(yīng)的幀中，發(fā)射MIB信息的波束實際所具有的指向。于是，圖示的基站8b在周期性地向小區(qū)內(nèi)的用戶設(shè)備如UE9提供經(jīng)波束成形的MIB信息，這些波束分別在0號至7號幀中發(fā)出(前后的無線幀未示出)。圖6A的下部通過放大圖示出各個指向在下文中的稱謂。

由圖可見，在圖6A所示的例子中，基站8b所用的波束的指向的循環(huán)周期與MIB信息的更新周期相同，均為4個幀(本例中即40ms)，圖中示出了其中兩個周期p1和p2。

在p1中的第一幀也即0號幀，基站8b首先生成具有指向1的波束，其承載著MIB信息。隨后，該波束被發(fā)出。之后的1號幀，基站8b改為生成具有指向2的承載MIB信息的波束并發(fā)出。再在2號幀中，生成具有指向3的承載MIB信息的波束并發(fā)出。至此，相同的MIB信息遍歷了基站8b的四個波束指向，如果基站8b與UE9的相對位置關(guān)系使得某一個波束正好指向UE9或至少獲得較好的接收質(zhì)量，將會有助于UE9正確解析出MIB。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，圖示的4個不同的波束指向僅為本發(fā)明的一個典型例子，本領(lǐng)域技術(shù)人員為了提高波束成形的增益，可以增大波束指向的數(shù)量和更窄的波束，如為了更低的信令資源開銷，則可以使用較少的波束和較寬的波束，這些變化例均在隨附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。

到了4號幀，MIB信息被更新。同時，波束的指向變化也已完成了一次循環(huán)，開始進(jìn)入p2，重新使用指向1來發(fā)送MIB信息。

圖6B簡要示出了圖6A的一個變化例。其中，波束的指向變化的循環(huán)周期依然與圖6A相同，如p1和p2，覆蓋4個無線幀。與前例不同的是，本例中的波束成形的循環(huán)周期比圖6A大了一倍，這樣既兼容了現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，又可以靈活地引入和配置波束成形技術(shù)。于是，在遍歷4個波束指向的周期p1中，MIB信息已經(jīng)發(fā)生了變化。

另外，對MIB信息的成功捕獲，除了可以幫助用戶設(shè)備獲得用于捕獲SIB信息的一些基本信息以外，根據(jù)本發(fā)明的一個例子，還有如下優(yōu)勢：在捕獲MIB的過程中，用戶設(shè)備可以確定有最佳接收質(zhì)量的來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的波束以及該波束在循環(huán)周期內(nèi)的位置等特征信息，并將此特征信息用于接收后面的SIB信息。當(dāng)然，這優(yōu)選地要求MIB信息與SIB信息的發(fā)送在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備側(cè)使用相同的波束指向，且這些波束在循環(huán)周期內(nèi)的先后順序一致，如此，可以簡化用戶設(shè)備對SIB信息的捕獲過程，有助于用戶設(shè)備更快地捕獲SIB信息。

本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上述變化例，還可以推衍出其它變化，例如，使MIB信息的更新周期比波束指向的循環(huán)周期更長，等。下文不再詳述。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向用戶設(shè)備提供SIB1信息的過程示意簡圖。其中，SIB1信息的更新周期為8個幀長，每2幀發(fā)送一次SIB1信息，與圖6A類似地，發(fā)送SIB1信息的波束的指向的變化周期也與SIB1信息的更新周期相同。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在此基礎(chǔ)上推衍出其它變化例，例如，使發(fā)送SIB1信息的波束的指向的變化周期長于或短于SIB1信息的更新周期。例如，可以每幀均發(fā)送SIB1信息，如果依然使用4個波束指向進(jìn)行循環(huán)，則會在SIB1的一個更新周期內(nèi)，遍歷兩次所有的波束指向?；蛘叻粗?，每4幀發(fā)送SIB1信息，這樣，將會需要兩個SIB1的更新周期才能遍歷波束的全部4個指向。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可不加創(chuàng)造性勞動地加以調(diào)整和選擇。

為了助于SIB1信息的捕獲，不失一般性地，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的該裝置可以通過例如PDCCH(物理下行控制信道)來發(fā)送一些額外的信令，例如，SIB1信息的發(fā)送所用的各個波束指向的編號等。這樣，幫助用戶設(shè)備更快更準(zhǔn)確地捕獲SIB1信息。與此可以相互替代地，上述這些以及其它用于捕獲SIB1的特征信息也可以預(yù)先相對應(yīng)地配置在用戶設(shè)備側(cè)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備側(cè)，或許可以減小額外的信令開銷。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例發(fā)送所有SIB信息的過程示意簡圖。其中，SIB1信息的發(fā)送前已述及。以下描述可以結(jié)合圖5加以理解。

其中，每個SI消息包含了多個SIB信息，例如，如圖5所示，SI消息1包含SIB2到SIBx，SI消息2包含SIBx+1到SIB N。而這些SIB信息的調(diào)度 信息已在SIB1中提供和獲得。

SI消息1與SI消息2的周期可以相同，并以無線幀的幀長為最小單位。在一個SI消息中，相應(yīng)的SIB信息可以被發(fā)送一次，也可以被發(fā)送多次。發(fā)送多次當(dāng)然會占用更多的資源，拉長SI消息的時長，但多次發(fā)送的SIB信息也許會有助于用戶設(shè)備的正確接收。在本例中，每個SI消息的時間窗口中，每條SIB信息都被重發(fā)4次，其中每次發(fā)送時所用的波束指向不同，并且這些波束的指向在周期性地循環(huán)。例如，在圖示的第一個SI消息1的第一個SIB信息的發(fā)送窗口，以指向1發(fā)送SI消息1對應(yīng)的SIB信息，而后為指向2，然后是指向3，最后是指向4。如果需要，甚至可以考慮在這個SI消息1中再次循環(huán)到指向1去重發(fā)這些SIB信息。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際情況加以變化。

根據(jù)圖8，在下一個SI消息1的時間窗口到來后，距上一次以指向1發(fā)送SI消息1對應(yīng)的SIB信息已經(jīng)過去了一個SI消息1的發(fā)送周期，例如圖5所示T1。這種周期性的重復(fù)也發(fā)生在指向2至指向4上。也即，上述方案實現(xiàn)了每隔一定時間，特定的SIB信息就會被以同樣的指向發(fā)送一次。這尤其有利于用戶設(shè)備預(yù)知SIB信息以特定指向的下次發(fā)送何時發(fā)生。

根據(jù)一個例子，SIB1信息中的調(diào)度列表中，可以進(jìn)一步寫入一些有助于捕獲其它SIB信息的信息，例如，其它SIB信息發(fā)送時的波束指向以及先后順序等。

另外，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備還可以為提供的各個SI消息而在PDCCH中發(fā)送額外的控制信息，這些控制信息指示了例如，當(dāng)前SI消息的發(fā)送所用的波束指向的編號等。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例在用戶設(shè)備中用于獲取由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的小區(qū)系統(tǒng)信息的方法流程圖。

首先在步驟S90中，用戶設(shè)備接收網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)來的經(jīng)波束成形處理的小區(qū)系統(tǒng)信息。

在步驟S92中，用戶設(shè)備用接收到的小區(qū)系統(tǒng)信息來配置該用戶設(shè)備。

具體過程以下參照圖9進(jìn)行介紹，其中結(jié)合前文對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如何提供MIB、SIB信息的方案加以理解。

根據(jù)一個實施例，結(jié)合圖6A和6B，MIB信息通過具有不同指向的波束先后發(fā)出，并在步驟S90中被UE9接收到。而后，在步驟S92中，UE9先比較這些波束的接收質(zhì)量，確定接收質(zhì)量較好的，例如其中最好的波束在這些波束的指向的循環(huán)周期內(nèi)的位置，例如，參看圖6A，指向1的接收質(zhì)量最好，于是確定的即是p1中的0號幀，或者說，就是每個周期內(nèi)的第一幀。而后，在步驟S92中，UE9對自身進(jìn)行配置，使得其在之后的循環(huán)周期p2，p3....pn(未示出)中在所確定的位置(即周期內(nèi)的第一幀)上接收后續(xù)到來的承載著MIB的波束。所確定的位置并不是一成不變的，例如，當(dāng)UE9移動到指向1無法滿足良好接收的位置時，重復(fù)進(jìn)行的步驟90和步驟92會使得UE9確定出一個新的對應(yīng)于良好接收質(zhì)量的波束指向，并對自身進(jìn)行相應(yīng)的新一輪的配置。

根據(jù)一個典型實施例，UE9可以具有多根天線，這些天線配置為能夠基于波束成形來形成多個不同的接收指向，接收步驟S90可以包括：以不同的接收指向來接收上述多個波束，而配置步驟S92可以包括：確定接收信號質(zhì)量較好的接收指向；以及，配置UE9，以使得UE9使用所確定的接收指向接收之后的MIB信息。更優(yōu)選地，步驟S92可以建立在已經(jīng)獲知指向1-4中的哪個指向?qū)?yīng)于較好的接收質(zhì)量的前提下。于是，假設(shè)指向1的接收質(zhì)量較好，于是，在若干個周期內(nèi)，UE9用不同的接收指向來接收基站8b用指向1發(fā)來的MIB信息，如果UE9也有4個接收指向，其中將有一個接收指向上接收到的基站8b用指向1發(fā)來的MIB信息的接收質(zhì)量最好，于是，至此，UE9得到了如下結(jié)論，基站所用的指向1所對應(yīng)的時頻資源上，例如0號幀、4號幀、8號幀、12號幀....4m(m為正整數(shù))號幀適合接收MIB信息。并且，在UE9自己的4個接收指向a、b、c和d中，指向c獲得的接收質(zhì)量最好，于是之后，UE9可以只在上述幀的特定位置，使用接收指向c來接收MIB信息，并可預(yù)期較好的接收質(zhì)量，直到這兩個條件中的一個因信道條件變化而發(fā)生改變。

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的在無線通信網(wǎng)絡(luò)的用戶設(shè)備中用于獲得由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供的小區(qū)系統(tǒng)信息的裝置10的示意圖。其中各單元、模塊和元件的功能對應(yīng)于結(jié)合圖9所描述的各方法步驟，因此簡述如下。

裝置10包括接收單元101，其配置為接收網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如基站發(fā)來的經(jīng)波束成形處理的小區(qū)系統(tǒng)信息，例如MIB或SIB信息。

配置單元102，其配置為用接收到的小區(qū)系統(tǒng)信息配置用戶設(shè)備，例如UE9。

具體地，接收單元102可以配置為，接收承載小區(qū)系統(tǒng)信息的具有不同指向的多個波束，其中這些波束的指向周期性地循環(huán)。配置單元102包括：第一元件103，配置為比較多個波束的接收質(zhì)量，確定接收質(zhì)量較好的波束在這些波束的指向的循環(huán)周期內(nèi)的位置，還包括第二元件105，配置為配置UE9，以使得UE9在之后的循環(huán)周期內(nèi)在所確定的位置上接收后續(xù)到來的承載著小區(qū)系統(tǒng)信息的波束。

可選地，UE9可以具有多根天線，這些天線配置為能夠基于波束成形來形成多個不同的接收指向。可選地，接收單元101進(jìn)一步配置為：以不同的接收指向來接收這些波束；配置單元102還包括以下可選元件：第三元件104，配置為確定接收信號質(zhì)量較好的接收指向；第四元件106，配置為配置所述用戶設(shè)備，以使得UE9使用所確定的接收指向接收之后的小區(qū)系統(tǒng)信息。

以上雖然結(jié)合圖9僅介紹了MIB信息的接收和相應(yīng)配置，但本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合上下文即可理解相同的思想用于SIB信息及其它小區(qū)系統(tǒng)信息的獲取的具體過程和細(xì)節(jié)。

在本發(fā)明所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的系統(tǒng)實施例僅僅是示意性的，例如，各個功能單元的劃分，可以僅為邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單 元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現(xiàn)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，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)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。