本申請要求享受2014年6月18日提交的、標題為“UE INITIATED DISCOVERY IN ASSISTED MILLIMETER WAVELENGTH WIRELESS ACCESS NETWORKS”的美國專利申請No.14/308,389的權益,故以引用方式將其全部內容明確地并入本文。
技術領域
概括地說,本公開內容涉及通信系統(tǒng),具體地說,本公開內容涉及輔助的毫米波長無線接入網(wǎng)絡中的用戶設備(UE)發(fā)起的發(fā)現(xiàn)。
背景技術:
已廣泛地部署無線通信系統(tǒng),以便提供諸如電話、視頻、數(shù)據(jù)、消息傳送和廣播之類的各種電信服務。典型的無線通信系統(tǒng)可以使用能通過共享可用的系統(tǒng)資源(例如,帶寬、發(fā)射功率),來支持與多個用戶進行通信的多址技術。這類多址技術的例子包括碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、時分多址(TDMA)系統(tǒng)、頻分多址(FDMA)系統(tǒng)、正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)、單載波頻分多址(SC-FDMA)系統(tǒng)和時分同步碼分多址(TD-SCDMA)系統(tǒng)。
在多種電信標準中已采納這些多址技術,以提供使不同無線設備能在城市范圍、國家范圍、地域范圍、甚至全球范圍上進行通信的通用協(xié)議。一種新興的電信標準的例子是長期演進(LTE)。LTE是第三代合作伙伴計劃(3GPP)發(fā)布的通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)移動標準的演進集。設計LTE以便通過提高譜效率、降低費用、提高服務、利用新頻譜,并與在下行鏈路(DL)上使用OFDMA、在上行鏈路(UL)上使用SC-FDMA以及使用多輸入多輸出(MIMO)天線技術的其它開放標準進行更好地集成,來更好地支持移動寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入。但是,隨著移動寬帶接入需求的持續(xù)增加,存在著進一步提高操作在2GHz載波頻率或者附近的LTE技術的需求。優(yōu)選的是,這些提高應當可適用于其它多址技術和使用這些技術的通信標準。
滿足日益增加的移動寬帶需求的一種方式是除了LTE之外,還使用毫米波長頻譜。但是,使用毫米波長射頻頻帶的通信具有非常高的路徑損耗和較短的范圍??梢允褂貌ㄊ尚蝸硌a償這種非常高的路徑損耗和較短的范圍。需要用于在LTE輔助的毫米波長無線接入網(wǎng)絡中進行UE發(fā)起的發(fā)現(xiàn)的波束成形技術和方法。
技術實現(xiàn)要素:
在本公開內容的一個方面,提供了一種方法、計算機程序產(chǎn)品和裝置。該裝置可以是UE。UE在該UE的多個發(fā)射空間方向中、在多個傳輸里,向基站發(fā)送波束成形的廣播請求信號。UE在多個資源中的資源里,從基站接收波束成形的廣播響應信號。UE基于在其中接收到波束成形的廣播響應信號的資源,確定該UE的優(yōu)選發(fā)射空間方向。
在本公開內容的一個方面,提供了一種方法、計算機程序產(chǎn)品和裝置。該裝置可以是基站?;緦碜訳E的波束成形的廣播請求信號進行掃描。該波束成形的廣播請求信號是與來自該UE的多個傳輸相關聯(lián)的。每一個傳輸是與該UE的多個發(fā)射空間方向中的一個發(fā)射空間方向相關聯(lián)的?;敬_定該UE的發(fā)射空間方向中的優(yōu)選發(fā)射空間方向?;敬_定多個資源中的用于指示所確定的優(yōu)選發(fā)射空間方向的資源?;驹谒_定的資源中,向該UE發(fā)送波束成形的廣播響應信號。
該裝置可以包括存儲器和耦合到該存儲器的至少一個處理器。所述至少一個處理器可以被配置為執(zhí)行前述的UE或基站的步驟。計算機程序產(chǎn)品存儲在計算機可讀介質上并包括代碼,當該代碼在至少一個處理器上被執(zhí)行時,可以執(zhí)行前述的UE或基站的步驟。
附圖說明
圖1是示出一種網(wǎng)絡架構的例子的圖。
圖2是示出一種接入網(wǎng)絡的例子的圖。
圖3是示出LTE中的DL幀結構的例子的圖。
圖4是示出LTE中的UL幀結構的例子的圖。
圖5是示出用于用戶平面和控制平面的無線協(xié)議架構的例子的圖。
圖6是示出接入網(wǎng)絡中的演進節(jié)點B和用戶設備的例子的圖。
圖7是用于示出與輔助的毫米波長無線接入網(wǎng)絡中的UE發(fā)起的發(fā)現(xiàn)相關聯(lián)的示例性方法的第一圖。
圖8是用于示出與輔助的毫米波長無線接入網(wǎng)絡中的UE發(fā)起的發(fā)現(xiàn)相關聯(lián)的示例性方法的第二圖。
圖9是用于示出與輔助的毫米波長無線接入網(wǎng)絡中的UE發(fā)起的發(fā)現(xiàn)相關聯(lián)的示例性方法的第三圖。
圖10是無線通信的第一方法的流程圖。
圖11是無線通信的第二方法的流程圖。
圖12是示出第一示例性裝置中的不同模塊/單元/部件之間的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流圖。
圖13是示出用于使用處理系統(tǒng)的第一裝置的硬件實現(xiàn)的例子的圖。
圖14是示出第二示例性裝置中的不同模塊/單元/部件之間的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流圖。
圖15是示出用于使用處理系統(tǒng)的第二裝置的硬件實現(xiàn)的例子的圖。
具體實施方式
下面結合附圖描述的具體實施方式,旨在對各種配置進行描述,而不是旨在表示僅在這些配置中才可以實現(xiàn)本文所描述的概念。為了對各種概念有一個透徹理解,具體實施方式包括特定的細節(jié)。但是,對于本領域普通技術人員來說顯而易見的是,可以在不使用這些特定細節(jié)的情況下實現(xiàn)這些概念。在一些實例中,為了避免對這些概念造成模糊,公知的結構和部件以框圖形式示出。
現(xiàn)在將參照各種裝置和方法來給出電信系統(tǒng)的一些方面。這些裝置和方法將通過各種框、模塊、部件、電路、步驟、過程、算法等等(其統(tǒng)稱為“要素”)來在下面的具體實施方式中進行描述,并在附圖中進行描繪??梢允褂秒娮佑布?、計算機軟件或者其任意組合來實現(xiàn)這些要素。至于這些要素是實現(xiàn)成硬件還是實現(xiàn)成軟件,取決于特定的應用和對整個系統(tǒng)所施加的設計約束。
舉例而言,可以用包括一個或多個處理器的“處理系統(tǒng)”來實現(xiàn)要素或者要素的任何部分或者要素的任意組合。處理器的示例包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯器件(PLD)、狀態(tài)機、門控邏輯、分離硬件電路和被配置為執(zhí)行貫穿本公開內容描述的各種功能的其它適當硬件。處理系統(tǒng)中的一個或多個處理器可以執(zhí)行軟件。軟件應當被廣泛地解釋為意味著指令、指令集、代碼、代碼段、程序代碼、程序、子程序、軟件模塊、應用、軟件應用、軟件包、例程、子例程、對象、可執(zhí)行文件、執(zhí)行的線程、過程、函數(shù)等等,而無論其被稱為軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言還是其它術語。
因此,在一個或多個示例性實施例中,可以用硬件、軟件、固件或者其任意組合來實現(xiàn)本文所描述的功能。當使用軟件實現(xiàn)時,可以將這些功能存儲在計算機可讀介質上或編碼成計算機可讀介質上的一個或多個指令或代碼。計算機可讀介質包括計算機存儲介質。存儲介質可以是計算機能夠存取的任何可用介質。通過示例的方式而不是限制的方式,這種計算機可讀介質可以包括隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、電可擦除可編程ROM(EEPROM)、壓縮盤(CD-ROM)或其它光盤存儲、磁盤存儲或其它磁存儲設備、或者能夠用于攜帶或存儲具有指令或數(shù)據(jù)結構形式的期望程序代碼并能夠由計算機存取的任何其它介質。上述的組合也應當包括在計算機可讀介質的范圍之內。
圖1是示出了網(wǎng)絡架構100的圖。該網(wǎng)絡架構100包括具有一個或多個用戶設備(UE)102、演進型UMTS陸地無線接入網(wǎng)絡(E-UTRAN)104和演進分組核心(EPC)110的LTE網(wǎng)絡架構。此外,該網(wǎng)絡架構100還包括毫米波長(mmW)網(wǎng)絡,后者包括mmW基站130和一個或多個UE 102。該LTE網(wǎng)絡架構可以稱為演進分組系統(tǒng)(EPS)。該EPS可以包括一個或多個UE 102、E-UTRAN 104、EPC 110和運營商的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)服務122。EPS可以與其它接入網(wǎng)絡互連,但為簡單起見,沒有示出這些實體/接口。如圖所示,EPS提供分組交換服務,但是,如本領域普通技術人員所容易理解的,貫穿本公開內容給出的各種概念可以擴展到提供電路交換服務的網(wǎng)絡。
E-UTRAN包括演進節(jié)點B(eNB)106和其它eNB 108,并且可以包括多播協(xié)調實體(MCE)128。eNB 106提供針對于UE 102的用戶平面和控制平面協(xié)議終止。eNB 106可以經(jīng)由回程(例如,X2接口)連接到其它eNB 108。MCE 128為演進型多媒體廣播多播服務(MBMS)(eMBMS)分配時/頻無線資源,確定用于eMBMS的無線配置(例如,調制和編碼方案(MCS))。MCE 128可以是單獨的實體,也可以是eNB 106的一部分。eNB106還可以稱為基站、節(jié)點B、接入點、基站收發(fā)機、無線基站、無線收發(fā)機、收發(fā)機功能、基本服務集(BSS)、擴展服務集(ESS)或者某種其它適當術語。eNB 106為UE 102提供針對EPC 110的接入點。UE 102的例子包括蜂窩電話、智能電話、會話發(fā)起協(xié)議(SIP)電話、膝上型計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、衛(wèi)星無線設備、全球定位系統(tǒng)、多媒體設備、視頻設備、數(shù)字音頻播放器(例如,MP3播放器)、照相機、游戲控制臺、平板計算機或者任何其它類似功能設備。本領域普通技術人員還可以將UE 102稱為移動站、用戶站、移動單元、用戶單元、無線單元、遠程單元、移動設備、無線設備、無線通信設備、遠程設備、移動用戶站、接入終端、移動終端、無線終端、遠程終端、手持裝置、用戶代理、移動客戶端、客戶端或者某種其它適當術語。
eNB 106連接到EPC 110。EPC 110可以包括移動性管理實體(MME)112、歸屬用戶服務器(HSS)120、其它MME 114、服務網(wǎng)關116、多媒體廣播多播服務(MBMS)網(wǎng)關124、廣播多播服務中心(BM-SC)126和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(PDN)網(wǎng)關118。MME 112是處理UE 102和EPC 110之間的信令的控制節(jié)點。通常,MME 112提供承載和連接管理。所有用戶IP分組通過服務網(wǎng)關116來傳送,其中服務網(wǎng)關116自己連接到PDN網(wǎng)關118。PDN網(wǎng)關118提供UE IP地址分配以及其它功能。PDN網(wǎng)關118和BM-SC126連接到IP服務122。IP服務122可以包括互聯(lián)網(wǎng)、內聯(lián)網(wǎng)、IP多媒體子系統(tǒng)(IMS)和PS流服務(PSS)和/或其它IP服務。BM-SC 126可以提供用于MBMS用戶服務提供和傳送的功能。BM-SC 126可以用作內容提供商MBMS傳輸?shù)倪M入點,可以用于在PLMN中授權和發(fā)起MBMS承載服務,并可以用于調度和傳送MBMS傳輸。MBMS網(wǎng)關124可以用于向屬于廣播特定服務的多播廣播單頻網(wǎng)(MBSFN)區(qū)域的eNB(例如,106、108)分發(fā)MBMS業(yè)務,并可以負責會話管理(起始/停止)和收集與eMBMS有關的計費信息。
圖2是示出了LTE網(wǎng)絡架構中的接入網(wǎng)絡200的例子的圖。在該例子中,將接入網(wǎng)絡200劃分成多個蜂窩區(qū)域(小區(qū))202。一個或多個低功率類型eNB 208可以具有與小區(qū)202中的一個或多個重疊的蜂窩區(qū)域210。低功率類型eNB 208可以是毫微微小區(qū)(例如,家庭eNB(HeNB))、微微小區(qū)、微小區(qū)或者遠程無線電頭端(RRH)。一個或多個mmW基站212可以具有與小區(qū)202中的一個或多個重疊的覆蓋區(qū)域214。mmW基站212可以與UE 206和宏eNB 204進行通信。每一宏eNB 204被分配給相應的小區(qū)202,并被配置為向小區(qū)202中的所有UE 206提供針對EPC 110的接入點。在接入網(wǎng)絡200的該例子中,不存在集中式控制器,但在替代的配置中可以使用集中式控制器。eNB 204負責所有與無線相關的功能,其包括無線承載控制、準入控制、移動性控制、調度、安全和連接到服務網(wǎng)關116。eNB可以支持一個或多個(例如,三個)小區(qū)(其還稱為扇區(qū))。術語“小區(qū)”可以指代eNB的最小覆蓋區(qū)域和/或服務于特定覆蓋區(qū)域的eNB子系統(tǒng)。此外,本文可以互換地使用術語“eNB”、“基站”和“小區(qū)”。
接入網(wǎng)絡200使用的調制和多址方案可以根據(jù)所部署的具體通信標準來變化。在LTE應用中,在DL上使用OFDM,在UL上使用SC-FDMA,以便支持頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)二者。如本領域普通技術人員通過下面的詳細描述所容易理解的,本文給出的各種概念非常適合用于LTE應用。但是,這些概念也可以容易地擴展到使用其它調制和多址技術的其它通信標準。舉例而言,這些概念可以擴展到演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)或超移動寬帶(UMB)。EV-DO和UMB是第三代合作伙伴計劃2(3GPP2)作為CDMA2000標準系列的一部分發(fā)布的空中接口標準,并且使用CDMA來為移動站提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入。這些概念還可以擴展到使用寬帶CDMA(W-CDMA)和CDMA的其它變型(例如,TD-SCDMA)的通用陸地無線接入(UTRA);使用TDMA的全球移動通信系統(tǒng)(GSM);以及使用OFDMA的演進UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20和閃速OFDM。在來自3GPP組織的文檔中描述了UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE和GSM。在來自3GPP2組織的文檔中描述了CDMA2000和UMB。使用的實際無線通信標準和多址技術,將取決于特定的應用和對系統(tǒng)所施加的整體設計約束。
eNB 204可以具有支持MIMO技術的多付天線。對MIMO技術的使用使eNB 204能夠使用空間域來支持空間復用、波束成形和發(fā)射分集。空間復用可以用于在相同頻率上同時發(fā)送不同的數(shù)據(jù)流。可以將數(shù)據(jù)流發(fā)送給單個UE 206以增加數(shù)據(jù)速率,或者發(fā)送給多個UE 206以增加整體系統(tǒng)容量。這可以通過對每一個數(shù)據(jù)流進行空間預編碼(即,應用幅度和相位的縮放),并隨后通過多付發(fā)射天線在DL上發(fā)送每一個空間預編碼的流來實現(xiàn)。到達UE 206的空間預編碼的數(shù)據(jù)流具有不同的空間特征,這使得每一個UE 206都能恢復出目的地針對于該UE 206的一個或多個數(shù)據(jù)流。在UL上,每一個UE 206發(fā)送空間預編碼的數(shù)據(jù)流,其中空間預編碼的數(shù)據(jù)流使eNB 204能識別每一個空間預編碼的數(shù)據(jù)流的源。
當信道狀況良好時,通常使用空間復用。當信道狀況不太有利時,可以使用波束成形來將傳輸能量聚焦在一個或多個方向中。這可以通過對經(jīng)由多付天線發(fā)送的數(shù)據(jù)進行空間預編碼來實現(xiàn)。為了在小區(qū)邊緣實現(xiàn)良好的覆蓋,可以結合發(fā)射分集來使用單個流波束成形傳輸。
在下面的詳細描述中,將參照在DL上支持OFDM的MIMO系統(tǒng)來描述接入網(wǎng)絡的各個方面。OFDM是一種擴頻技術,該技術將數(shù)據(jù)調制在OFDM符號中的多個子載波上。這些子載波間隔開精確的頻率。這種間隔提供了使接收機能夠從這些子載波中恢復數(shù)據(jù)的“正交性”。在時域,可以向每一個OFDM符號添加防護間隔(例如,循環(huán)前綴),以防止OFDM符號間干擾。UL可以使用具有DFT擴展OFDM信號形式的SC-FDMA,以便補償較高的峰值與平均功率比(PARR)。
圖3是示出LTE中的DL幀結構的例子的圖300。可以將一個幀(10ms)劃分成10個均勻大小的子幀。每一個子幀可以包括兩個連續(xù)的時隙。可以使用一個資源格來表示兩個時隙,每一個時隙包括一個資源塊。將資源格劃分成多個資源單元。在LTE中,對于普通循環(huán)前綴而言,一個資源塊在頻域上包含12個連續(xù)的子載波,在時域上包含7個連續(xù)的OFDM符號,總共84個資源單元。對于擴展循環(huán)前綴來說,一個資源塊在頻域中包含12個連續(xù)子載波,在時域中包含6個連續(xù)的OFDM符號,總共72個資源單元。這些資源單元中的一些(其指示成R 302、304)包括DL參考信號(DL-RS)。DL-RS包括特定于小區(qū)的RS(CRS)(其有時還稱為公共RS)302和特定于UE的RS(UE-RS)304。只在相應的物理DL共享信道(PDSCH)所映射到的資源塊上,發(fā)送UE-RS 304。每一個資源單元所攜帶的比特數(shù)量取決于調制方案。因此,UE接收的資源塊越多,調制方案越高,則針對該UE的數(shù)據(jù)速率就越高。
圖4是示出LTE中的UL幀結構的例子的圖400??梢詫⒂糜赨L的可用資源塊劃分成數(shù)據(jù)段和控制段??梢栽谙到y(tǒng)帶寬的兩個邊緣處形成控制段,控制段可以具有可配置的大小??梢詫⒖刂贫沃械馁Y源塊分配給UE,以傳輸控制信息。數(shù)據(jù)段可以包括不包含在控制段中的所有資源塊。該UL幀結構的結果是包括連續(xù)的子載波的數(shù)據(jù)段,這可以允許向單個UE分配數(shù)據(jù)段中的所有連續(xù)子載波。
可以向UE分配控制段中的資源塊410a、410b,以向eNB發(fā)送控制信息。此外,還可以向UE分配數(shù)據(jù)段中的資源塊420a、420b,以向eNB發(fā)送數(shù)據(jù)。UE可以在控制段中的分配的資源塊上,在物理UL控制信道(PUCCH)中發(fā)送控制信息。UE可以在數(shù)據(jù)段中的分配的資源塊上,在物理UL共享信道(PUSCH)中只發(fā)送數(shù)據(jù)或者發(fā)送數(shù)據(jù)和控制信息二者。UL傳輸可以跨度子幀的兩個時隙,并且可以在頻率之間進行跳變。
可以使用一組資源塊來執(zhí)行初始的系統(tǒng)接入,并在物理隨機接入信道(PRACH)430中實現(xiàn)UL同步。PRACH 430攜帶隨機序列,并且不能攜帶任何UL數(shù)據(jù)/信令。每一個隨機接入前導占據(jù)與六個連續(xù)資源塊相對應的帶寬。起始頻率由網(wǎng)絡進行指定。也就是說,將隨機接入前導的傳輸限制于某些時間和頻率資源。對于PRACH來說,不存在頻率跳變。PRACH嘗試被攜帶在單個子幀(1ms)中或者在一些連續(xù)子幀序列中,并且UE每一幀(10ms)只能夠進行單個的PRACH嘗試。
圖5是示出用于LTE中的用戶平面和控制平面的無線協(xié)議體系結構的示例的圖500。用于UE和eNB的無線協(xié)議體系結構示出為具有三層:層1、層2和層3。層1(L1層)是最低層,其實現(xiàn)各種物理層信號處理功能。本文將L1層稱為物理層506。層2(L2層)508高于物理層506,其負責物理層506之上的UE和eNB之間的鏈路。
在用戶平面中,L2層508包括介質訪問控制(MAC)子層510、無線鏈路控制(RLC)子層512和分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(PDCP)514子層,它們在網(wǎng)絡一側的eNB處終止。盡管沒有示出,但UE可以具有高于L2層508的一些上層,其包括網(wǎng)絡層(例如,IP層)和應用層,其中所述網(wǎng)絡層在網(wǎng)絡一側的PDN網(wǎng)關118處終止,所述應用層在所述連接的另一端(例如,遠端UE、服務器等等)處終止。
PDCP子層514提供不同的無線承載和邏輯信道之間的復用。PDCP子層514還提供用于上層數(shù)據(jù)分組的報頭壓縮,以減少無線傳輸開銷,通過對數(shù)據(jù)分組進行加密來實現(xiàn)安全,以及為UE提供eNB之間的切換支持。RLC子層512提供上層數(shù)據(jù)分組的分段和重組、丟失數(shù)據(jù)分組的重傳以及數(shù)據(jù)分組的重新排序,以便補償由于混合自動重傳請求(HARQ)而造成的亂序接收。MAC子層510提供邏輯信道和傳輸信道之間的復用。MAC子層510還負責在UE當中分配一個小區(qū)中的各種無線資源(例如,資源塊)。MAC子層510還負責HARQ操作。
在控制平面中,對于物理層506和L2層508來說,除了不存在用于控制平面的報頭壓縮功能之外,用于UE和eNB的無線協(xié)議體系結構基本相同??刂破矫孢€包括層3(L3層)中的無線資源控制(RRC)子層516。RRC子層516負責獲得無線資源(例如,無線承載),并負責使用eNB和UE之間的RRC信令來配置更低層。
圖6是接入網(wǎng)絡中,基站610與UE 650的通信的框圖?;?10可以是eNB或者mmW基站。在DL中,將來自核心網(wǎng)的上層分組提供給控制器/處理器675??刂破?處理器675實現(xiàn)L2層的功能。在DL中,控制器/處理器675提供報頭壓縮、加密、分組分段和重新排序、邏輯信道和傳輸信道之間的復用以及基于各種優(yōu)先級度量來向UE 650提供無線資源分配??刂破?處理器675還負責HARQ操作、丟失分組的重傳以及向UE 650發(fā)送信令。
發(fā)射(TX)處理器616實現(xiàn)L1層(即,物理層)的各種信號處理功能。這些信號處理功能包括編碼和交織,以有助于在UE 650處實現(xiàn)前向糾錯(FEC),以及基于各種調制方案(例如,二進制移相鍵控(BPSK)、正交移相鍵控(QPSK)、M相移相鍵控(M-PSK)、M階正交幅度調制(M-QAM))來映射到信號星座。隨后,將編碼和調制的符號分割成并行的流。隨后,將每一個流映射到OFDM子載波,在時域和/或頻域中將其與參考信號(例如,導頻)進行復用,并隨后使用傅里葉逆變換(IFFT)將各個流組合在一起以便生成攜帶時域OFDM符號流的物理信道。對該OFDM流進行空間預編碼,以生成多個空間流。來自信道估計器674的信道估計量可以用于確定編碼和調制方案以及用于實現(xiàn)空間處理。可以從由UE 650發(fā)送的參考信號和/或信道狀況反饋中導出信道估計量。隨后,可以經(jīng)由分別的發(fā)射機618TX,將各空間流提供給不同的天線620。每一個發(fā)射機618TX可以使用相應的空間流對RF載波進行調制,以便進行傳輸。
在UE 650處,每一個接收機654RX通過其相應的天線652接收信號。每一個接收機654RX恢復出被調制到RF載波上的信息,并將該信息提供給接收(RX)處理器656。RX處理器656實現(xiàn)L1層的各種信號處理功能。RX處理器656可以對所述信息執(zhí)行空間處理,以恢復出目的地針對于UE650的任何空間流。如果多個空間流是目的地針對于UE 650的,則RX處理器656將它們組合成單個OFDM符號流。隨后,RX處理器656使用快速傅里葉變換(FFT),將OFDM符號流從時域變換到頻域。頻域信號包括用于OFDM信號的每一個子載波的單獨OFDM符號流。通過確定由基站610發(fā)送的最可能的信號星座點,來恢復和解調每一個子載波上的符號以及參考信號。這些軟判決可以是基于由信道估計器658所計算出的信道估計量。隨后,對這些軟判決進行解碼和解交織,以恢復出由基站610最初在物理信道上發(fā)送的數(shù)據(jù)和控制信號。隨后,將這些數(shù)據(jù)和控制信號提供給控制器/處理器659。
控制器/處理器659實現(xiàn)L2層。該控制器/處理器可以與存儲程序代碼和數(shù)據(jù)的存儲器660相關聯(lián)。存儲器660可以稱為計算機可讀介質。在UL中,控制器/處理器659提供傳輸信道和邏輯信道之間的解復用、分組重組、解密、報頭解壓縮、控制信號處理,以恢復出來自核心網(wǎng)的上層分組。隨后,將上層分組提供給數(shù)據(jù)宿662,其中數(shù)據(jù)宿662表示高于L2層的所有協(xié)議層。此外,還可以向數(shù)據(jù)宿662提供各種控制信號以進行L3處理??刂破?處理器659還負責使用確認(ACK)和/或否定確認(NACK)協(xié)議進行錯誤檢測,以支持HARQ操作。
在UL中,數(shù)據(jù)源667用于向控制器/處理器659提供上層分組。數(shù)據(jù)源667表示高于L2層的所有協(xié)議層。類似于結合由基站610進行的DL傳輸所描述的功能,控制器/處理器659通過提供報頭壓縮、加密、分組分段和重新排序,以及基于基站610的無線資源分配在邏輯信道和傳輸信道之間進行復用,來實現(xiàn)用戶平面和控制平面的L2層??刂破?處理器659還負責HARQ操作、丟失分組的重傳和向基站610發(fā)送信令。
TX處理器668可以使用由信道估計器658從基站610發(fā)送的參考信號或反饋中導出的信道估計量,來選擇適當?shù)木幋a和調制方案和有助于實現(xiàn)空間處理??梢越?jīng)由相應的發(fā)射機654TX,將TX處理器668所生成的空間流提供給不同的天線652。每一個發(fā)射機654TX可以利用相應的空間流來對RF載波進行調制,以便進行傳輸。
以類似于結合UE 650處的接收機功能所描述的方式,在基站610處對UL傳輸進行處理。每一個接收機618RX通過其相應的天線620來接收信號。每一個接收機618RX恢復出被調制到RF載波上的信息,并將該信息提供給RX處理器670。RX處理器670可以實現(xiàn)L1層。
控制器/處理器675實現(xiàn)L2層??刂破?處理器675可以與存儲程序代碼和數(shù)據(jù)的存儲器676相關聯(lián)。存儲器676可以稱為計算機可讀介質。在UL中,控制器/處理器675提供傳輸信道和邏輯信道之間的解復用、分組重組、解密、報頭解壓縮、控制信號處理,以恢復出來自UE 650的上層分組??梢詫碜钥刂破?處理器675的上層分組提供給核心網(wǎng)??刂破?處理器675還負責使用ACK和/或NACK協(xié)議進行錯誤檢測,以支持HARQ操作。
如果基站610是mmW基站,則基站610可以包括用于執(zhí)行模擬和/或數(shù)字波束成形的硬件。如果基站610裝備有模擬波束成形,則在任何一個時間,基站610只能在一個方向發(fā)送或接收信號。如果基站610裝備有數(shù)字波束成形,則基站610可以同時地在多個方向發(fā)送多個信號,或者可以同時地在多個方向接收多個信號。此外,UE 650可以包括用于執(zhí)行模擬和/或數(shù)字波束成形的硬件。如果UE 650裝備有模擬波束成形,則在任何一個時間,UE 650只能在一個方向發(fā)送或接收信號。如果UE 650裝備有數(shù)字波束成形,則UE 650可以同時地在多個方向發(fā)送多個信號,或者可以同時地在多個方向接收多個信號。
極高頻率(EHF)是電磁頻譜中的RF的一部分。EHF具有30GHz到300GHz的范圍,波長在1毫米和10毫米之間。該頻帶中的無線電波形可以稱為毫米波(mmW)。近mmW可以向下擴展到波長為100毫米的3GHz的頻率(超高頻(SHF)頻帶擴展在3GHz到30GHz之間,其還稱為厘米波)。盡管本文公開內容參照mmW,但應當理解的是,本公開內容還可應用于近mmW。此外,盡管本文公開內容指代mmW基站,但應當理解的是,本公開內容還可應用于近mmW基站。毫米波長RF信道具有非常高的路徑損耗和較短的范圍。為了在毫米波長頻譜中構建有用的通信網(wǎng)絡,可以使用波束成形技術來補償非常高的路徑損耗。波束成形技術將RF能量聚焦于一個窄方向,以允許RF波束在該方向傳播的更遠。使用波束成形技術,毫米波長頻譜中的非視線(NLOS)RF通信可以依賴于波束的反射和/或衍射來到達UE。如果該方向被遮擋(無論是由于UE移動,還是由于環(huán)境發(fā)生改變(例如,障礙物,濕度,下雨等等)),則波束可能不能到達UE。波束成形技術需要mmW基站和UE在允許聚集最多的RF能量的方向上來進行發(fā)送和接收。因此,在不知道用于波束成形的方向的情況下,不可能在UE和mmW基站之間實現(xiàn)可靠的鏈路。不具有可靠的鏈路,UE就不能夠發(fā)現(xiàn)毫米波長接入網(wǎng)絡。具體而言,在不具有可靠的鏈路的情況下,就不能執(zhí)行網(wǎng)絡參數(shù)初始化、網(wǎng)絡和UE之間的安全握手過程、以及網(wǎng)絡狀態(tài)跟蹤過程。
下文參照輔助的(例如,LTE輔助的)毫米波長無線接入網(wǎng)絡中的UE發(fā)起的發(fā)現(xiàn),來提供波束成形技術和方法。
圖7是用于示出與輔助的毫米波長無線接入網(wǎng)絡中的UE發(fā)起的發(fā)現(xiàn)相關聯(lián)的示例性方法的第一圖700。參見圖7,當UE 702開啟時,UE 702搜索附近的LTE網(wǎng)絡。UE 702發(fā)現(xiàn)屬于LTE網(wǎng)絡的宏eNB 714。UE 702同步到LTE網(wǎng)絡,并駐留在與eNB 714相關聯(lián)的小區(qū)上。UE 702從eNB 714獲取定時信息。該定時信息可以包括主同步信號和輔助同步信號。此外,UE 702還可以獲得與位于該UE附近的mmW基站相關聯(lián)的配置信息。該配置信息(本文還稱為毫米波長接入網(wǎng)絡配置信息)可以包括該mmW基站的位置、該mmW基站關于LTE網(wǎng)絡定時的相對定時和/或定時偏移、和/或該mmW基站的配置參數(shù)(例如,mmW基站接收/發(fā)射空間方向(其還稱為扇區(qū))的數(shù)量、標識符或者其它配置參數(shù))。UE 702可以從eNB 714接收額外的信息,以校正其載波頻率偏移。此外,UE 702還可以獲得用于mmW基站中的一個或多個mmW基站的波束成形類型。該波束成形類型可以是模擬的或者數(shù)字的。eNB 714可以從mmW基站704接收712與該mmW基站704相關聯(lián)的波束成形類型和配置信息。eNB 714可以在信號716中,向UE 702發(fā)送所接收的信息與其定時信息。因此,信號716可以包括用于指示mmW基站704的波束成形類型的信息。該波束成形類型可以指示mmW基站704被裝備為執(zhí)行數(shù)字波束成形,還是執(zhí)行模擬波束成形。此外,信號716還可以指示與mmW基站704處的數(shù)字波束成形能力相關聯(lián)的額外細節(jié)。UE 702可以在來自eNB 714的信號716中,接收該波束成形類型、定時信息、配置信息和/或額外的信息。基于在信號716中接收的信息,UE702執(zhí)行與mmW基站704的初始化過程。
在該初始化過程中,UE 702在不同的空間方向,向附近的mmW基站發(fā)送波束成形的廣播請求消息/信號706。UE 702發(fā)送波束成形的廣播請求消息706的時間周期,可以是基于通過LTE網(wǎng)絡從eNB 714接收的定時信息,還可以是基于通過LTE網(wǎng)絡在信號716中從eNB 714接收的額外的毫米波長接入網(wǎng)絡配置信息。UE 702可以順序地在每一個空間方向,發(fā)送波束成形的廣播請求消息706。例如,如果UE 702具有n個發(fā)射空間方向,則UE 702可以順序地在n個發(fā)射空間方向中的每一個里,發(fā)送波束成形的廣播請求消息706。該廣播請求消息可以包括Zadoff-Chu序列,該Zadoff-Chu序列具有的參數(shù)是基于通過LTE網(wǎng)絡從eNB 714獲得的mmW基站704的配置信息。
mmW基站704在允許UE 702發(fā)送廣播請求消息的專用時間周期期間,對廣播請求消息706進行搜索/掃描。mmW基站704可以裝備有兩種波束成形技術中的一種:(1)數(shù)字波束成形;以及(2)模擬波束成形。在數(shù)字基帶波束成形的情況下(參見圖9),UE 702通過在該UE 702的n個不同發(fā)射空間方向中的每一個中,對n個波束成形的廣播請求消息的序列重復地發(fā)送(m/m')次,來發(fā)送廣播請求消息706n*(m/m')次,其中,m'是mmW基站704可以同時地接收的方向的數(shù)量,m是mmW基站704被配置為進行接收的接收空間方向的總數(shù)量。通常,m可以大于或等于m',并且m可以是m'的整數(shù)倍數(shù)。但是,m和m'并不一定需要保持前述的關系;在該情況下,UE 702可以對廣播請求消息706發(fā)送n*ceil(m/m')次,其中ceil(x)向上舍入到大于或等于x的最小整數(shù)。mmW基站704可以通過向m'個方向中的接收信號的總和應用不同的權重(相位和/或幅度改變),來確定在這m'個不同方向中的任何一個或全部里接收的信號。通過同時地在m'個方向中進行重復地(m/m'次)接收,mmW基站704可以確定該mmW基站704的m個不同接收空間方向中的每一個接收空間方向的接收信號。在模擬波束成形的情況下(參見圖8),UE 702通過在該UE 702的n個不同發(fā)射空間方向的每一個中,對n個波束成形的廣播請求消息的序列重復地發(fā)送(m)次,來發(fā)送廣播請求消息706n*m次。當mmW基站704調整其接收空間方向時,mmW基站704搜索每一個廣播請求消息706。為了調整其接收空間方向,mmW基站704對其天線陣列進行配置,以便在期望的特定空間方向進行接收。
在mmW基站704接收到廣播請求消息706之后,mmW基站704識別718優(yōu)選的UE發(fā)射空間方向。mmW基站704可以基于掃描的廣播請求消息中的每一個的接收能量,確定優(yōu)選的UE發(fā)射空間方向。mmW基站704可以基于接收到廣播請求消息706時的定時偏移,確定特定的UE發(fā)射空間方向,這是由于廣播請求消息706的n個波束成形的傳輸中的每一個具有不同的定時偏移。優(yōu)選的UE發(fā)射空間方向是提供了與mmW基站704的最佳信道的空間方向。
如果mmW基站704從UE 702成功地接收到廣播請求消息706,則mmW基站704向UE 702發(fā)送廣播響應消息708。信號716中的信息可以包括:用于指示mmW基站704在其期間發(fā)送廣播響應消息708的廣播響應時間周期的信息。存在mmW基站704能夠發(fā)送廣播響應消息708的n個時間周期(其還稱為時隙)。如果mmW基站704確定第i個UE發(fā)射空間方向是優(yōu)選的,則mmW基站704在這n個時間周期中的第i個時間周期中發(fā)送廣播響應消息708。UE 702在n個不同的UE接收空間方向中,對廣播響應消息708進行掃描。UE 702在第i個時間周期中接收到廣播響應消息708,并因此確定710第i個UE接收空間方向是優(yōu)選的UE接收空間方向。此外,UE 702還確定710第i個UE發(fā)射空間方向是優(yōu)選的UE發(fā)射空間方向,這是由于最佳的UE接收空間方向也是最佳的UE發(fā)射空間方向。廣播響應消息708可以包含廣播請求確認信息,還可以包含關于另外的握手過程的信息。
圖8是用于示出與輔助的毫米波長無線接入網(wǎng)絡中的UE發(fā)起的發(fā)現(xiàn)相關聯(lián)的示例性方法的第二圖800。具體而言,圖8示出了模擬波束成形過程。參見圖810,如上所述,UE 702基于從eNB 714接收的定時信息,確定LTE網(wǎng)絡的定時812。此外,UE 702還可以接收用于指示定時偏移814的信息,其中該定時偏移814指示用于發(fā)送廣播請求消息的廣播請求時間周期。此外,UE 702還可以接收用于指示定時偏移816的信息,其中該定時偏移816指示用于接收廣播響應消息的廣播響應時間周期。在模擬波束成形的情況下,UE 702通過在該UE 702的n個不同發(fā)射空間方向的每一個中,對n個波束成形的廣播請求消息的序列重復地發(fā)送(m次),來發(fā)送廣播請求消息n*m次。參見圖850,當在n個波束成形的廣播請求消息的每一個序列之后,mmW基站704調整其接收空間方向時,mmW基站704對每一個廣播請求消息進行掃描。或者,UE 702可以在n個波束成形的廣播請求消息的每一個序列之后,調整其發(fā)射空間方向,而mmW基站704可以在每一個掃描的波束成形的廣播請求消息之后,調整其接收空間方向。其它配置也是可能的。也就是說,只要mmW基站704對n*m個波束成形的廣播請求消息進行掃描,任意組合都是可能的,其中,每一個掃描的廣播請求消息與UE發(fā)射空間方向和mmW基站接收空間方向的不同組合相關聯(lián)。
在對波束成形的廣播請求消息進行掃描之后,mmW基站704確定優(yōu)選的UE發(fā)射空間方向和優(yōu)選的mmW基站接收空間方向。假定mmW基站704確定第三UE發(fā)射空間方向是最佳UE發(fā)射空間方向,第二mmW基站接收空間方向是最佳mmW基站接收空間方向(在資源818中指示)。因此,mmW基站704確定第二mmW基站發(fā)射空間方向是最佳mmW基站發(fā)射空間方向(最佳空間接收方向和最佳空間發(fā)射方向是相同的)。在廣播響應周期期間,使用其第二mmW基站發(fā)射空間方向,mmW基站704在資源820中、在n個時間周期中的第三時間周期中,發(fā)送波束成形的廣播響應消息。資源820可以是子幀中的資源塊對(參見圖3)。UE 702在每一個時間周期中都調整其接收空間方向,當掃描其第三接收空間方向時,接收到廣播響應消息?;谠谄渲薪邮盏讲ㄊ尚蔚膹V播響應消息的資源820'(資源820和820'是同一資源),UE 702確定第三UE發(fā)射空間方向是用于向mmW基站704發(fā)送信號的最佳發(fā)射空間方向,第三UE接收空間方向是用于從mmW基站704接收信號的最佳接收空間方向。因此,mmW基站704使用其第二空間方向來向UE 702發(fā)送波束成形的信號和從UE 702接收波束成形的信號,并且UE 702使用其第三空間方向來向mmW基站704發(fā)送波束成形的信號和從mmW基站704接收波束成形的信號。
圖9是用于示出與輔助的毫米波長無線接入網(wǎng)絡中的UE發(fā)起的發(fā)現(xiàn)相關聯(lián)的示例性方法的第三圖900。具體而言,圖9示出了當mmW基站裝備有數(shù)字波束成形,并能夠同時地在m'=m個空間方向進行接收時的過程。參見圖910,如上所述,UE 702基于從eNB 714接收的定時信息,確定LTE網(wǎng)絡的定時912。此外,UE 702還可以接收用于指示定時偏移914的信息,其中該定時偏移914指示用于發(fā)送廣播請求消息的廣播請求時間周期。此外,UE 702還可以接收用于指示定時偏移916的信息,其中該定時偏移916指示用于接收廣播響應消息的廣播響應時間周期。在數(shù)字波束成形的情況下,UE 702對廣播請求消息發(fā)送n次,在n個不同的發(fā)射空間方向中的每一個發(fā)射空間方向發(fā)送一次,mmW基站704同時地在m'=m個接收方向,對每一個廣播請求消息掃描n次。對于與n個不同的發(fā)射空間方向中的一個相對應的每一個接收時間周期而言,mmW基站704向接收信號應用不同的權重(相位和/或幅度改變),來確定對于mmW基站704的m'=m個不同的接收空間方向中的每一個接收空間方向而言的接收信號。如果m大于m'并且是m'的整數(shù)倍,則UE 702對廣播請求發(fā)送n*(m/m')次,在n個不同的發(fā)射空間方向中的每一個發(fā)射空間方向中進行(m/m')次、,而mmW基站704在n個塊中,對廣播請求消息進行掃描,并且在每一個塊內,mmW基站704同時地在m'個空間方向中進行掃描。將會有(m/m')個這樣的塊,并且在波束掃描的結束處,mmW基站704將具有針對n*m個可能的UE 702-mmW基站704發(fā)射空間方向和接收空間方向組合中的每一個組合的掃描結果。
在對波束成形的廣播請求消息進行掃描和處理之后,mmW基站704確定優(yōu)選的UE發(fā)射空間方向和優(yōu)選的mmW基站接收空間方向。假定mmW基站704確定第三UE發(fā)射空間方向是最佳UE發(fā)射空間方向,第二mmW基站接收空間方向是最佳mmW基站接收空間方向。相應地,mmW基站704確定第二mmW基站發(fā)射空間方向是最佳mmW基站發(fā)射空間方向(最佳空間接收方向和最佳空間發(fā)射方向是相同的)。在廣播響應周期期間,使用其第二mmW基站發(fā)射空間方向,mmW基站704在資源920中、在n個時間周期中的第三時間周期中,發(fā)送波束成形的廣播響應消息。資源920可以是子幀中的資源塊對(參見圖3)。UE 702在每一個時間周期中都調整其接收空間方向,當用其第三接收空間方向進行掃描時,接收到廣播響應消息?;谠谄渲薪邮盏讲ㄊ尚蔚膹V播響應消息的資源920'(資源920和920'是同一資源),UE 702確定第三UE發(fā)射空間方向是用于向mmW基站704發(fā)送信號的最佳發(fā)射空間方向,并且第三UE接收空間方向是用于從mmW基站704接收信號的最佳接收空間方向。因此,mmW基站704使用其第二空間方向來向UE 702發(fā)送波束成形的信號和從UE 702接收波束成形的信號,UE 702使用其第三空間方向來向mmW基站704發(fā)送波束成形的信號和從mmW基站704接收波束成形的信號。
圖10是無線通信的第一方法的流程圖1000。該方法可以由UE(例如,UE 702)來執(zhí)行。在步驟1002處,UE接收用于指示在基站處使用的波束成形的類型、與該基站相關聯(lián)的定時和/或該基站的配置信息的信息。在步驟1002處,所接收的信息可以應用于該基站屬于的第一網(wǎng)絡,并且所接收的信息可以是通過與第一網(wǎng)絡不同的第二網(wǎng)絡來接收的。第一網(wǎng)絡可以具有比第二網(wǎng)絡更高的載波頻率。例如,第一網(wǎng)絡可以是mmW網(wǎng)絡,第二網(wǎng)絡可以是LTE網(wǎng)絡。舉一個例子,第一網(wǎng)絡操作在mmW頻率或者近mmW頻率,LTE網(wǎng)絡操作在低于3GHz處。在步驟1004處,基于在步驟1002處接收的信息,UE在該UE的多個發(fā)射空間方向中、在多個傳輸中,向基站發(fā)送波束成形的廣播請求信號。在步驟1006處,UE在多個資源中的一個資源里,從基站接收波束成形的廣播響應信號。在步驟1008處,UE基于在其中接收到該波束成形的廣播響應信號的資源,確定該UE的優(yōu)選發(fā)射空間方向。
例如,參見圖7、圖8和圖9,UE 702在來自于eNB 714的信號716中,接收到用于指示在基站704處使用的波束成形的類型、與基站704相關聯(lián)的定時和/或基站704的配置信息的信息,其中eNB 714操作在LTE網(wǎng)絡中。UE 702在該UE 702的多個(n個)發(fā)射空間方向中、在多個傳輸中,向基站704發(fā)送波束成形的廣播請求信號706(參見圖8、圖9)。UE 702在多個資源中的資源820'、920'里,從基站704接收到波束成形的廣播響應信號708。UE 702基于在其中接收到該波束成形的廣播響應信號的資源820'、920',確定710該UE 702的優(yōu)選發(fā)射空間方向。
在步驟1004處,發(fā)送的波束成形的廣播請求信號可以包括基于在步驟1002處接收到的配置信息的序列。具體而言,該波束成形的廣播請求信號可以包括Zadoff-Chu序列,后者可以是取決于mmW基站704的唯一標識符。在步驟1004處,所述多個傳輸可以包括N個傳輸,其中,當所述信息指示使用第一類型的波束成形時,N等于n*m,當所述信息指示使用第二類型的波束成形時,N等于n*(m/m'),n是該UE的發(fā)射空間方向的數(shù)量,m是該基站的掃描空間方向的數(shù)量,m'是該基站能夠同時掃描的掃描空間方向的數(shù)量。舉一個例子,第一類型的波束成形是模擬波束成形,第二類型的波束成形是數(shù)字波束成形。如上所述,在第一類型的波束成形中,在UE的n個不同的發(fā)射空間方向中的每一個發(fā)射空間方向中,對波束成形的廣播請求信號發(fā)送m次,而在第二類型的波束成形中,在UE的n個不同的發(fā)射空間方向中的每一個發(fā)射空間方向中,對波束成形的廣播請求信號發(fā)送(m/m')次。
圖11是無線通信的第二方法的流程圖1100。該方法可以由基站(例如,基站704)來執(zhí)行。在步驟1102處,基站發(fā)送用于指示在該基站處使用的波束成形的類型和/或該基站的配置信息的信息。例如,參見圖7,mmW基站704向eNB 714發(fā)送712波束成形類型、基站704可以接收的空間方向的數(shù)量、以及配置信息。eNB 714將所接收的信息連同定時信息一起發(fā)送給UE 702。在步驟1104處,基于在步驟1102處發(fā)送的信息,基站對來自UE的波束成形的廣播請求信號進行掃描。該波束成形的廣播請求信號與來自該UE的多個傳輸相關聯(lián)。每一個傳輸與該UE的多個發(fā)射空間方向中的一個發(fā)射空間方向相關聯(lián)。在步驟1106處,基站確定該UE的優(yōu)選發(fā)射空間方向。在步驟1108處,基站確定該基站的優(yōu)選接收空間方向。在步驟1110處,基站確定多個資源中的用于指示所確定的該UE的優(yōu)選發(fā)射空間方向的資源。在步驟1112處,基站在所確定的資源中,向該UE發(fā)送波束成形的廣播響應信號(使用與根據(jù)步驟1108的該基站的優(yōu)選接收空間方向相對應的該基站的發(fā)射空間方向)。
例如,參見圖7、圖8和圖9,基站704對來自UE 702的波束成形的廣播請求信號706進行掃描。該波束成形的廣播請求信號706與來自該UE702的多個傳輸相關聯(lián)。每一個傳輸與該UE 702的多個(n個)發(fā)射空間方向中的一個發(fā)射空間方向相關聯(lián)。基站704確定718該UE 702的發(fā)射空間方向中的優(yōu)選發(fā)射空間方向(例如,第三發(fā)射空間方向)?;?04確定該基站704的優(yōu)選接收空間方向(例如,第二接收空間方向)?;?04確定多個資源中的用于指示所確定的優(yōu)選發(fā)射空間方向的資源820、920?;?04在所確定的資源820、920中,向該UE 702發(fā)送波束成形的廣播響應信號。
在步驟1104處,波束成形的廣播請求信號是通過第一網(wǎng)絡來被掃描的,在步驟1102處,所述信息是通過第二網(wǎng)絡來發(fā)送的。第一網(wǎng)絡具有比第二網(wǎng)絡更高的載波頻率。舉一個例子,第一網(wǎng)絡是mmW網(wǎng)絡,第二網(wǎng)絡是LTE網(wǎng)絡。如上所述,該波束成形的廣播請求信號可以包括:基于來自步驟1102的所指示的配置信息的序列。具體而言,該序列可以是Zadoff-Chu序列。所述多個傳輸可以包括N個傳輸,其中,當所述信息指示使用第一類型的波束成形時,N等于n*m,當所述信息指示使用第二類型的波束成形時,N等于n*(m/m'),n是該UE的發(fā)射空間方向的數(shù)量,m是該基站的掃描空間方向的數(shù)量,m'是該基站能夠同時接收的空間方向的數(shù)量。第一類型的波束成形可以是模擬波束成形,第二類型的波束成形可以是數(shù)字波束成形。在第一類型的波束成形中,在基站的m個不同的掃描空間方向中的每一個掃描空間方向中,對波束成形的廣播請求信號掃描n次,在第二類型的波束成形中,可以同時在m'個方向,對波束成形的廣播請求信號掃描n次。對于數(shù)字波束成形而言,當使用第二類型的波束成形時,基站可以基于該基站的m個不同可能的掃描空間方向中的該基站的至少一個掃描空間方向,來對波束成形的廣播請求信號進行處理。為了處理該波束成形的廣播請求信號,基站可以向該波束成形的廣播請求信號應用不同的權重(相位和/或幅度),來確定m個不同可能的掃描空間方向的子集中的每一個掃描空間方向(例如,所有m個不同可能的掃描方向)的廣播請求信號?;净谠撎幚?,來確定該UE的優(yōu)選發(fā)射空間方向。隨后,當使用第二類型的波束成形時,基站基于所述處理,來確定該基站的優(yōu)選接收空間方向。對于模擬波束成形而言,當使用第一類型的波束成形時,基站可以確定該基站的優(yōu)選接收空間方向?;镜膬?yōu)選接收空間方向是該基站的m個不同的掃描空間方向中的一個。UE的優(yōu)選發(fā)射空間方向是該UE的n個不同的發(fā)射空間方向中的一個。
圖12是示出第一示例性裝置1202中的不同模塊/單元/部件之間的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流圖1200。該裝置可以是UE(例如,UE 702)。該裝置包括廣播請求生成模塊1206,后者配置為生成廣播請求消息。此外,該裝置還包括發(fā)送模塊1210,后者配置為在該UE的多個發(fā)射空間方向中、在多個傳輸里,向基站1250發(fā)送包括廣播請求消息的波束成形的廣播請求信號。此外,該裝置還包括接收模塊1204,后者配置為在多個資源中的一個資源里,從基站1250接收波束成形的廣播響應信號。此外,該裝置還包括空間方向確定模塊1208,后者配置為基于在其中接收到該波束成形的廣播響應信號的資源,確定該UE的優(yōu)選發(fā)射空間方向。
接收模塊1204可以被配置為接收用于指示在基站1205處使用的波束成形的類型的信息。接收模塊1204可以通過第二網(wǎng)絡(例如,經(jīng)由eNB 1260從LTE網(wǎng)絡)接收該信息。該波束成形的廣播請求信號可以是通過第一網(wǎng)絡來發(fā)送的。第一網(wǎng)絡可以具有比第二網(wǎng)絡更高的載波頻率。通過第二網(wǎng)絡接收的信息還可以指示與第一網(wǎng)絡相關聯(lián)的定時。此外,所接收的信息還可以指示基站1250的配置信息。該波束成形的廣播請求信號可以包括基于指示的配置信息的序列。該序列可以是Zadoff-Chu序列。所述多個傳輸可以包括N個傳輸,其中,當所述信息指示使用第一類型的波束成形時,N等于n*m,當所述信息指示使用第二類型的波束成形時,N等于n*(m/m'),n是該UE的發(fā)射空間方向的數(shù)量,m是該基站的掃描空間方向的數(shù)量,m'是該基站可以同時接收的空間方向的數(shù)量。第一類型的波束成形可以是模擬波束成形,第二類型的波束成形可以是數(shù)字波束成形。在第一類型的波束成形中,可以在UE的n個不同的發(fā)射空間方向中的每一個發(fā)射空間方向中,對波束成形的廣播請求信號發(fā)送m次,在第二類型的波束成形中,可以在UE的n個不同的發(fā)射空間方向中的每一個發(fā)射空間方向中,對波束成形的廣播請求信號發(fā)送(m/m')次。
該裝置可以包括用于執(zhí)行圖10的前述流程圖中的算法的每一個步驟的額外模塊。因此,圖10的前述流程圖中的每一個步驟可以由一個模塊來執(zhí)行,該裝置可以包括這些模塊中的一個或多個。這些模塊可以是專門被配置為執(zhí)行所陳述的過程/算法的一個或多個硬件部件、這些模塊可以由配置為執(zhí)行所陳述的過程/算法的處理器來實現(xiàn)、存儲在計算機可讀介質之中以便由處理器實現(xiàn)、或者是其某種組合。
圖13是示出用于使用處理系統(tǒng)1314的第一裝置1202'的硬件實現(xiàn)的例子的圖1300。處理系統(tǒng)1314可以使用總線體系結構來實現(xiàn),其中該總線體系結構通常用總線1324來表示。根據(jù)處理系統(tǒng)1314的具體應用和整體設計約束,總線1324可以包括任意數(shù)量的相互連接總線和橋接??偩€1324將包括一個或多個處理器和/或硬件模塊(其由處理器1304、模塊1204、1206、1208和1210表示)、以及計算機可讀介質/存儲器1306的各種電路鏈接在一起。此外,總線1324還鏈接諸如時鐘源、外圍設備、電壓調節(jié)器和電源管理電路等等之類的各種其它電路,其中這些電路是本領域所公知的,因此沒有做任何進一步的描述。
處理系統(tǒng)1314可以耦合到收發(fā)機1310。收發(fā)機1310耦合到一付或多付天線1320。收發(fā)機1310提供通過傳輸介質與各種其它裝置進行通信的手段。收發(fā)機1310從所述一付或多付天線1320接收信號,從所接收的信號中提取信息,并將提取的信息提供給處理系統(tǒng)1314。此外,收發(fā)機1310還從處理系統(tǒng)1314接收信息,并基于所接收的信息,生成要應用于所述一付或多付天線1320的信號。處理系統(tǒng)1314包括耦合到計算機可讀介質/存儲器1306的處理器1304。處理器1304負責通用處理,其包括執(zhí)行計算機可讀介質/存儲器1306上存儲的軟件。當該軟件由處理器1304執(zhí)行時,使得處理系統(tǒng)1314執(zhí)行上文針對任何特定裝置所描述的各種功能。計算機可讀介質/存儲器1306還可以用于存儲當執(zhí)行軟件時由處理器1304所操作的數(shù)據(jù)。此外,該處理系統(tǒng)還包括模塊1204、1206、1208和1210中的至少一個。這些模塊可以是在處理器1304中運行、駐留/存儲在計算機可讀介質/存儲器1306中的軟件模塊、耦合到處理器1304的一個或多個硬件模塊、或者其某種組合。處理系統(tǒng)1314可以是UE 650/702的部件,可以包括存儲器660和/或TX處理器668、RX處理器656和控制器/處理器659中的至少一個。
在一種配置中,用于無線通信的裝置1202/1202'包括:用于在UE的多個發(fā)射空間方向中、在多個傳輸里,向基站發(fā)送波束成形的廣播請求信號的單元;用于在多個資源中的一個資源里,從基站接收波束成形的廣播響應信號的單元;以及用于基于在其中接收到該波束成形的廣播響應信號的資源,確定該UE的優(yōu)選發(fā)射空間方向的單元。此外,該裝置還可以包括:用于接收指示在基站處使用的波束成形的類型的信息的單元。波束成形的廣播請求信號可以是基于所接收的信息來發(fā)送的。波束成形的廣播請求信號可以是通過第一網(wǎng)絡來發(fā)送的,所述信息可以是通過第二網(wǎng)絡來接收的。第一網(wǎng)絡可以具有比第二網(wǎng)絡更高的載波頻率。通過第二網(wǎng)絡接收的信息還可以指示與第一網(wǎng)絡相關聯(lián)的定時。波束成形的廣播請求信號可以是基于該指示的定時,通過第一網(wǎng)絡來發(fā)送的。此外,所接收的信息還可以指示基站的配置信息,波束成形的廣播請求信號可以包括基于該指示的配置信息的序列。該序列可以是Zadoff-Chu序列。前述的單元可以是裝置1202的前述模塊中的一個或多個,和/或配置為執(zhí)行通過這些前述單元所述的功能的裝置1202’的處理系統(tǒng)1314。如上所述,處理系統(tǒng)1314可以包括TX處理器668、RX處理器656和控制器/處理器659。因此,在一種配置中,前述的單元可以是被配置為執(zhí)行通過前述單元所陳述的功能的TX處理器668、RX處理器656和控制器/處理器659。
圖14是示出第二示例性裝置1402中的不同模塊/單元/部件之間的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流圖1400。該裝置可以是基站(例如,mmW基站704)。該裝置包括接收模塊1404,后者被配置為對來自UE 1450的波束成形的廣播請求信號進行掃描。該波束成形的廣播請求信號與來自UE 1450的多個傳輸相關聯(lián)。每一個傳輸與該UE 1450的多個發(fā)射空間方向中的一個發(fā)射空間方向相關聯(lián)。此外,該裝置還包括空間方向確定模塊1408,后者配置為確定該UE 1450的發(fā)射空間方向的優(yōu)選發(fā)射空間方向。此外,該裝置還包括發(fā)送模塊1410,后者配置為確定多個資源中的用于指示所確定的優(yōu)選發(fā)射空間方向的一個資源,在所確定的資源中,向UE 1450發(fā)送波束成形的廣播響應信號。該波束成形的廣播響應信號可以是由廣播響應生成模塊1406所生成的。發(fā)送模塊1410可以被配置為:發(fā)送用于指示該基站處使用的波束成形的類型的信息。發(fā)送模塊1410可以通過第二網(wǎng)絡,向eNB 1460發(fā)送該信息。可以通過第一網(wǎng)絡,對波束成形的廣播請求信號進行掃描。第一網(wǎng)絡可以具有比第二網(wǎng)絡更高的載波頻率。經(jīng)由eNB 1460通過第二網(wǎng)絡發(fā)送的信息,還可以指示與第一網(wǎng)絡相關聯(lián)的定時(在配置信息中)。所發(fā)送的信息還可以指示該基站的配置信息。波束成形的廣播請求信號可以包括:基于所指示的配置信息的序列。具體而言,該序列可以是Zadoff-Chu序列。所述多個傳輸可以包括N個傳輸,其中,當所述信息指示使用第一類型的波束成形時,N等于n*m,當所述信息指示使用第二類型的波束成形時,N等于n*(m/m'),n是該UE的發(fā)射空間方向的數(shù)量,m是該基站的掃描空間方向的數(shù)量,m'是該基站能夠同時接收的空間方向的數(shù)量。第一類型的波束成形可以是模擬波束成形,第二類型的波束成形可以是數(shù)字波束成形。在第一類型的波束成形中,可以在基站的m個不同的掃描空間方向中的每一個掃描空間方向中,對波束成形的廣播請求信號掃描n次,在第二類型的波束成形中,可以對波束成形的廣播請求信號掃描n*(m/m')次??臻g方向確定模塊1408可以被配置為:當使用第二類型的波束成形時,基于該基站的m個不同可能的掃描空間方向中的該基站的至少一個掃描空間方向,對波束成形的廣播請求信號進行處理,并基于該處理,來確定該UE的優(yōu)選發(fā)射空間方向。空間方向確定模塊1408可以被配置為:當使用第二類型的波束成形時,基于所述處理,來確定該基站的優(yōu)選接收空間方向??臻g方向確定模塊1408可以被配置為:當使用第一類型的波束成形時,確定該基站的優(yōu)選接收空間方向,基站的優(yōu)選接收空間方向是該基站的m個不同的掃描空間方向中的一個,UE的優(yōu)選發(fā)射空間方向是該UE的n個不同的發(fā)射空間方向中的一個。
該裝置可以包括用于執(zhí)行圖11的前述流程圖中的算法的每一個步驟的額外模塊。因此,圖11的前述流程圖中的每一個步驟可以由一個模塊來執(zhí)行,該裝置可以包括這些模塊中的一個或多個。這些模塊可以是專門被配置為執(zhí)行所陳述的過程/算法的一個或多個硬件部件、這些模塊可以由配置為執(zhí)行所陳述的過程/算法的處理器來實現(xiàn)、存儲在計算機可讀介質之中以便由處理器實現(xiàn)、或者是其某種組合。
圖15是示出用于使用處理系統(tǒng)1514的第二裝置1402'的硬件實現(xiàn)的例子的圖1500。處理系統(tǒng)1514可以使用總線體系結構來實現(xiàn),其中該總線體系結構通常由總線1524來表示。根據(jù)處理系統(tǒng)1514的具體應用和整體設計約束,總線1524可以包括任意數(shù)量的相互連接總線和橋接??偩€1524將包括一個或多個處理器和/或硬件模塊(其用處理器1504、模塊1404、1406、1408和1410表示)、以及計算機可讀介質/存儲器1506的各種電路鏈接在一起。此外,總線1524還鏈接諸如時鐘源、外圍設備、電壓調節(jié)器和電源管理電路等等之類的各種其它電路,其中這些電路是本領域所公知的,因此沒有做任何進一步的描述。
處理系統(tǒng)1514可以耦合到收發(fā)機1510。收發(fā)機1510耦合到一付或多付天線1520。收發(fā)機1510提供通過傳輸介質與各種其它裝置進行通信的手段。收發(fā)機1510從所述一付或多付天線1520接收信號,從所接收的信號中提取信息,將提取的信息提供給處理系統(tǒng)1514。此外,收發(fā)機1510還從處理系統(tǒng)1514接收信息,并基于所接收的信息,生成要應用于所述一付或多付天線1520的信號。處理系統(tǒng)1514包括耦合到計算機可讀介質/存儲器1506的處理器1504。處理器1504負責通用處理,其包括執(zhí)行計算機可讀介質/存儲器1506上存儲的軟件。當該軟件由處理器1504執(zhí)行時,使得處理系統(tǒng)1514執(zhí)行上文針對任何特定裝置所描述的各種功能。計算機可讀介質/存儲器1506還可以用于存儲當執(zhí)行軟件時由處理器1504所操作的數(shù)據(jù)。此外,該處理系統(tǒng)還包括模塊1404、1406、1408和1410中的至少一個。這些模塊可以是在處理器1504中運行、駐留/存儲在計算機可讀介質/存儲器1506中的軟件模塊、耦合到處理器1504的一個或多個硬件模塊、或者其某種組合。處理系統(tǒng)1514可以是mmW基站704的部件。
在一種配置中,用于無線通信的裝置1402/1402'包括:用于對來自UE的波束成形的廣播請求信號進行掃描的單元。該波束成形的廣播請求信號與來自該UE的多個傳輸相關聯(lián)。每一個傳輸與該UE的多個發(fā)射空間方向中的一個發(fā)射空間方向相關聯(lián)。此外,該裝置還包括:用于確定該UE的發(fā)射空間方向中的優(yōu)選發(fā)射空間方向的單元;用于確定多個資源中的用于指示所確定的優(yōu)選發(fā)射空間方向的一個資源的單元;以及用于在所確定的資源中,向該UE發(fā)送波束成形的廣播響應信號的單元。此外,該裝置還可以包括:用于發(fā)送指示該基站處使用的波束成形的類型的信息的單元??梢曰谒l(fā)送的信息,對波束成形的廣播請求信號進行掃描??梢酝ㄟ^第一網(wǎng)絡,對波束成形的廣播請求信號進行掃描,以及可以通過第二網(wǎng)絡來發(fā)送所述信息。第一網(wǎng)絡可以具有比第二網(wǎng)絡更高的載波頻率。通過第二網(wǎng)絡發(fā)送的信息,還可以指示與第一網(wǎng)絡相關聯(lián)的定時??梢曰谒甘镜亩〞r,通過第一網(wǎng)絡,對波束成形的廣播請求信號進行掃描。所發(fā)送的信息還可以指示該基站的配置信息,波束成形的廣播請求信號可以包括基于所指示的配置信息的序列。所述多個傳輸可以包括N個傳輸,其中,當所述信息指示使用第一類型的波束成形時,N等于n*m,當所述信息指示使用第二類型的波束成形時,N等于n*(m/m'),n是該UE的發(fā)射空間方向的數(shù)量,m是該基站的掃描空間方向的數(shù)量,m'是該基站能夠同時接收的空間方向的數(shù)量。第一類型的波束成形可以是模擬波束成形,第二類型的波束成形可以是數(shù)字波束成形。在第一類型的波束成形中,可以在基站的m個不同的掃描空間方向中的每一個掃描空間方向中,對波束成形的廣播請求信號掃描n次,在第二類型的波束成形中,可以對波束成形的廣播請求信號掃描n*(m/m')次。此外,該裝置還可以包括:用于當使用第二類型的波束成形時,基于該基站的m個不同可能的掃描空間方向中的該基站的至少一個掃描空間方向,對波束成形的廣播請求信號進行處理的單元??梢曰谠撎幚?,來確定該UE的優(yōu)選發(fā)射空間方向。此外,該裝置還可以包括:用于當使用第一類型的波束成形時,確定該基站的優(yōu)選接收空間方向的單元?;镜膬?yōu)選接收空間方向可以是該基站的m個不同的掃描空間方向中的一個。UE的優(yōu)選發(fā)射空間方向可以是該UE的n個不同的發(fā)射空間方向中的一個。前述的單元可以是裝置1402的前述模塊中的一個或多個,和/或配置為執(zhí)行這些前述單元所述的功能的裝置1402’的處理系統(tǒng)1514。
應當理解的是,本文所公開過程/流程圖中的步驟的特定順序或者層次只是示例方法的一個例子。應當理解的是,根據(jù)設計偏好,可以重新排列這些過程/流程圖中的步驟的特定順序或層次。此外,可以對一些步驟進行組合或省略。所附的方法權利要求以示例順序給出各個步驟的要素,但并不意味著其受到給出的特定順序或層次的限制。
為使本領域任何普通技術人員能夠實現(xiàn)本文所描述的各個方面,提供了以上描述。對于本領域普通技術人員來說,對這些方面的各種修改都是顯而易見的,并且本文定義的總體原理也可以適用于其它方面。因此,權利要求書并不限于本文所示出的方面,而是符合與文字權利要求書相一致的全部范圍,其中,除非特別說明,否則用單數(shù)形式修飾某一要素并不意味著“一個和僅僅一個”,而是“一個或多個”。本文所使用的“示例性”一詞意味著“用作例子、例證或說明”。本文中描述為“示例性”的任何方面不一定被解釋為比其它方面更優(yōu)選或更具優(yōu)勢。除非另外特別說明,否則術語“一些”指代一個或多個。諸如“A、B或C中的至少一個”、“A、B和C中的至少一個”以及“A、B、C或者其任意組合”之類的組合,包括A、B和/或C的任意組合,其可以包括多個A、多個B或者多個C。具體而言,諸如“A、B或C中的至少一個”、“A、B和C中的至少一個”以及“A、B、C或者其任意組合”之類的組合,可以是僅僅A、僅僅B、僅僅C、A和B、A和C、B和C或者A和B和C,其中,任意的這種組合可以包含A、B或C中的一個或多個成員。將貫穿本公開內容描述的各個方面的要素的所有結構和功能等同物以引用方式明確地并入本文中,并且旨在由權利要求所涵蓋,這些結構和功能等同物對于本領域普通技術人員來說是公知的或將要是公知的。此外,本文中沒有任何公開內容是想要奉獻給公眾的,不管這樣的公開內容是否明確記載在權利要求書中。權利要求的構成要素不應被解釋為手段加功能,除非該構成要素明確采用了“用于……的單元”的措辭進行記載。