一种多波束随机接入方法技术

本发明专利技术提出一种多波束随机接入方法，包括：UE接收基站采用多个波束在多个方向上周期性发送的同步信号和/或系统广播信号，将其中具有最佳链路质量的基站波束信号确定为基站侧最佳发送波束；UE在随机接入发送Preamble序列时将所述基站侧最佳发送波束信息反馈给所述基站；所述基站获取UE反馈的基站侧最佳发送波束信息，并采用所述基站侧最佳发送波束向所述UE发送随机接入响应和/或竞争决策消息。本发明专利技术不仅能够成功使得UE接入到网络中，还能够和eNodeB训练好最优的收发波束方向，用于之后的数据和信号传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种多波束随机接入方法。
技术介绍
为了大幅度提高系统的频谱效率，MassiveMIMO技术已经成为第五代移动通信(The5thGeneration，简称5G)中的一项关键技术。MassiveMIMO技术通过在基站端配备大规模的天线阵列，利用空分复用的原理，可以同时服务多个用户。由于大规模天线阵列带来的巨大阵列增益和干扰抑制增益，能够成倍的提升小区的总谱效率和边缘用户频谱效率。在传统的LTE网络中，系统广播以及随机接入都是基于基站和用户端的全向或扇区化天线图样。用较粗的波束进行广播来保证小区中的所有用户都能够可靠的接收。在随机接入过程中，eNodeB也会用全向天线来检测不同方向用户发送的Preamble信号。但是在MassiveMIMO系统中，大规模天线阵列形成的是高度定向的窄波束，在提升系统性能的同时会给广播信道和随机接入过程带来一定的问题。MassiveMIMO会在基站端配备数百根天线的大规模阵列，为了获得高的波束赋形增益，MassiveMIMO形成的都是高度定向的窄波束，能够显著增加接收信号的信噪比，但是会对广播信道和随机接入过程带来以下两个问题：对于广播信道而言：基站面向小区的所有用户进行广播，此时希望小区的所有用户都能够可靠的接收广播信息，尤其是对于小区边缘用户。但是，由于大规模天线阵列的窄波束无法很好的对整个小区进行覆盖，全部小区或扇区的用户无法同时接收到同一个方向上发送的系统的同步和广播信息，从而对系统的性能和网络规划带来影响。对于随机接入而言：用户在初始接入或者切换时，无法知道与天线的最优的收发波束方向，从而对随机接入性能产生比较大的影响。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出一种多波束随机接入方法，包括：UE接收基站采用多个波束在多个方向上周期性发送的同步信号和/或系统广播信号，将其中具有最佳链路质量的基站波束信号确定为基站侧最佳发送波束；UE在随机接入发送Preamble序列时将所述基站侧最佳发送波束信息反馈给所述基站；所述基站获取UE反馈的基站侧最佳发送波束信息，并采用所述基站侧最佳发送波束向所述UE发送随机接入响应和/或竞争决策消息。进一步地，还包括：所述基站采用全向接收模式或者采用所述基站侧最佳发送波束接收所述UE后续发送的消息。进一步地，还包括：所述基站在接收所述Preamble序列时，还比较基站不同接收波束上的接收信号质量并确定出关于所述UE的基站侧最佳接收波束；所述基站采用所述基站侧最佳接收波束接收所述UE后续发送的消息。进一步地，所述UE采用多波束接收所述基站消息，所述方法还包括：所述UE比较UE不同接收波束上的接收信号质量，并确定出关于所述基站的UE侧最佳接收波束；所述UE采用所述UE侧最佳接收波束接收所述基站后续发送的消息。进一步地，还包括：所述UE采用全向发送模式或者采用所述UE侧最佳接收波束向所述基站发送后续消息。进一步地，所述UE采用多波束向所述基站发送消息，所述方法还包括：所述基站比较来自所述UE的不同波束的信号质量，确定UE侧最佳发送波束并在随机接入响应中反馈给所述UE；所述UE获取基站侧反馈的所述UE侧最佳发送波束信息；所述UE采用所述UE侧最佳发送波束向所述基站发送后续消息。进一步地，所述基站和/或UE的多波束分别具有各自的唯一标识，各发送波束在其发送的消息中携带所述标识。进一步地，所述基站在各发送波束中携带所述标识的方式包括以下至少之一：用所述标识对辅同步信号SSS进行加扰；用所述标识对CRS进行加扰；在MIB的10个预留比特中标注所述标识；在SIB信息标注所述标识。进一步地，所述UE通过以下至少之一方式获取所述标识：通过对SSS的成功解码获取；通过对CRS的成功解码获取；通过解码MIB信息来直接获取；通过解码SIB信息来直接获取。进一步地，所述UE将所述基站侧最佳发送波束信息反馈给所述基站通过明示方式或暗示方式进行。进一步地，所述暗示方式包括：所述基站根据其各发送波束将用于随机接入的Preamble序列进行分组，并在SIB信息中进行广播；所述UE在所述基站侧最佳发送波束对应的Preamble序列集合中选择一个用于随机接入请求；所述基站成功解码所述UE发送的Preamble从而获取所述基站侧最优发送波束信息。本专利技术可以用于MassiveMIMO系统，不仅使得同步和系统广播信息能够覆盖整个小区或扇区，同时在随机接入过程中也能够利用MassiveMIMO较高的波束赋形增益。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提出方法的基本流程框图；图2为本专利技术实施例1的多波束系统广播示意图；图3为本专利技术实施例3的多波束随机接入示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的实施例提出一种多波束随机接入方法，请参考图1，包括：UE接收基站采用多个波束在多个方向上周期性发送的同步信号和/或系统广播信号，将其中具有最佳链路质量的基站波束信号确定为基站侧最佳发送波束；UE在随机接入发送Preamble序列时将所述基站侧最佳发送波束信息反馈给所述基站；所述基站获取UE反馈的基站侧最佳发送波束信息，并采用所述基站侧最佳发送波束向所述UE发送随机接入响应和/或竞争决策消息。在一个可选实施例中，还包括：所述基站采用全向接收模式或者采用所述基站侧最佳发送波束接收所述UE后续发送的消息。在一个可选实施例中，还包括：所述基站在接收所述Preamble序列时，还比较基站不同接收波束上的接收信号质量并确定出关于所述UE的基站侧最佳接收波束；所述基站采用所述基站侧最佳接收波束接收所述UE后续发送的消息。在一个可选实施例中，所述UE采用多波束接收所述基站消息，所述方法还包括：所述UE比较UE不同接收波束上的接收信号质量，并确定出关于所述基站的UE侧最佳接收波束；所述UE采用所述UE侧最佳接收波束接收所述基站后续发送的消息。在一个可选实施例中，还包括：所述UE采用全向发送模式或者采用所述UE侧最佳接收波束向所述基站发送后续消息。在一个可选实施例中，所述UE采用多波束向所述基站发送消息，所述方法还包括：所述基站比较来自所述UE的不同波束的信号质量，确定UE侧最佳发送波束并在随机接入响应中反馈给所述UE；所述UE获取基站侧反馈的所述UE侧最佳发送波束信息；所述UE采用所述UE侧最佳发送波束向所述基站发送后续消息。在一个可选实施例中，还包括：所述UE采用全向接收模式或者采用所述UE侧最佳发送波束接收所述基站后续发送本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多波束随机接入方法，其特征在于，包括：UE接收基站采用多个波束在多个方向上周期性发送的同步信号和/或系统广播信号，将其中具有最佳链路质量的基站波束信号确定为基站侧最佳发送波束；UE在随机接入发送Preamble序列时将所述基站侧最佳发送波束信息反馈给所述基站；所述基站获取UE反馈的基站侧最佳发送波束信息，并采用所述基站侧最佳发送波束向所述UE发送随机接入响应和/或竞争决策消息。

【技术特征摘要】
1.一种多波束随机接入方法，其特征在于，包括：UE接收基站采用多个波束在多个方向上周期性发送的同步信号和/或系统广播信号，将其中具有最佳链路质量的基站波束信号确定为基站侧最佳发送波束；UE在随机接入发送Preamble序列时将所述基站侧最佳发送波束信息反馈给所述基站；所述基站获取UE反馈的基站侧最佳发送波束信息，并采用所述基站侧最佳发送波束向所述UE发送随机接入响应和/或竞争决策消息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：所述基站采用全向接收模式或者采用所述基站侧最佳发送波束接收所述UE后续发送的消息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：所述基站在接收所述Preamble序列时，还比较基站不同接收波束上的接收信号质量并确定出关于所述UE的基站侧最佳接收波束；所述基站采用所述基站侧最佳接收波束接收所述UE后续发送的消息。4.根据权利要求1～3任意一项所述的方法，其特征在于，所述UE采用多波束接收所述基站消息，所述方法还包括：所述UE比较UE不同接收波束上的接收信号质量，并确定出关于所述基站的UE侧最佳接收波束；所述UE采用所述UE侧最佳接收波束接收所述基站后续发送的消息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：所述UE采用全向发送模式或者采用所述UE侧最佳接收波束向所述基站发送后续消息。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述UE采用多波束向所述基站发送消息，所述方法还包括：所述基站比较来自所述UE的不同波束的信号质量，确定UE侧最佳发送波束并在随机接入响应中反馈给所述UE；所述UE获取基站侧反馈的所述UE侧最佳发送波束信息；所述UE采用所述UE侧最佳发送波束向所述基站发送后续消息。7.根据权利要求1～3任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兵朝，孙鹏，王淑坤，
申请(专利权)人：北京信威通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11