基于宽窄波束接入的高频同步实现方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于宽窄波束接入的高频同步实现方法、系统及装置，包括发射端在主同步发射时刻，发出承载有主同步序列的宽波束；接收端接收到宽波束后，检测出小区组内ID和宽波束ID；发射端在辅同步发射时刻，发出承载有辅同步序列的窄波束；接收端在检测出的宽波束ID的覆盖区内接收到窄波束后，检测出小区组ID和窄波束ID；接收端根据检测出的小区组内ID和小区组ID确定出小区ID，并将检测出的宽波束ID和窄波束ID反馈给发射端。通过本发明专利技术提供的技术方案，实现了在波束训练的同时完成小区搜索，从而降低了波束搜索的时间消耗。

High frequency synchronous realization method, system and device based on narrow beam access

The invention discloses a system and a device synchronization method, the high frequency beam width based on the access of the includingtransmitter synchronous transmission time in the main, a wide beam bearing a primary synchronization sequence; the receiving end receives a wide beam, detect cell group ID and wide beam ID; the transmitter in the auxiliary transmission a moment, carrying a narrow beam secondary synchronization sequence; the receiver in the area covered by the wide beam ID detected the received within a narrow beam, detect cell group ID and narrow beam ID; the receiver was determined according to the cell ID cell group detected in ID and ID cell group, and wide the detected ID beam and narrow beam ID feedback to the transmitter. Through the technical scheme provided by the invention, the cell search is realized while the beam training is carried out, thereby reducing the time consumption of the beam search.

【技术实现步骤摘要】
基于宽窄波束接入的高频同步实现方法、系统及装置
本专利技术涉及第五代移动通信(5G)毫米波技术，尤指高频通信中一种基于宽窄波束接入的高频同步实现方法、系统及装置。
技术介绍
人们对无线通信的需求越来越大，对用户体验的要求也越来越高，比如低时延、高的吞吐量等，这对通信技术也提出了越来越高的要求。根据香农定理：要想提高通信容量，可以增加带宽。高频率(以下简称高频)有很多空闲频谱待开发，且带宽高达0.9GHz以上，是3GHz以下频谱的200多倍。高频的主要特征是定向性、大带宽，但是有高衰减。为了对抗严重的路损，发射端和接收端通常采用定向天线来获得高的天线增益。通过窄波束的定向通信，高频无线网络能够支持千兆数据速率。然而，目前的高频通信标准被两个问题阻碍：一个问题是发射波束和接收波束未对齐，另一个是波束搜索的时间消耗问题。在高频通信开始前，设备需要将其波束指向的角度彼此对齐。因此，需要一个有效的搜索协议来获得最好的波束角度对，这个搜索协议叫做波束赋形训练协议。具体实现大致包括：首先，从发射端发射一个训练信号，而接收端必须同时调整方位角和仰角来搜索出最强的信号；然后，接收端应该固定到最强链路方向上，当发射方向或接收位置发生改变时，需要重复进行波束训练。这样，在波束搜索的时间消耗上会较长，因此，需要有一种方法来减少搜索时间。目前，分阶搜索可以减少搜索时间。分阶段搜索包括：首先，发射端发出一种方向覆盖范围宽的波束，简称宽波束，接收端搜索识别出这个宽波束方向；然后，发射端在接收端识别出的宽波束范围内，再发出一种方向覆盖范围小的若干个波束，简称窄波束。这样，在接收端完成这两次波束搜索后，就确定了最优波束方向。其中，宽波束指半功率波束宽(HPBW，half-powerbeamwidth)较大的波束；窄波束指HPBW较小的波束。具体哪些波束属于HPBW较大的波束，哪些波束属于HPBW较小的波束，业界目前并没有给出明确的限定，而其具体如何限定并不用于限定本专利技术的保护范围。另外，对于高频蜂窝通信来说，由于高频载波的覆盖受限，要想提高通信容量就需要增加小区站点数。终端(或称UE)在与高频站点建立通信前还要进行时频同步、小区识别(以下称为小区标识(ID))或小区切换等。对于小区搜索，为了减少接收端的复杂度，目前，长期演进(LTE)的同步信道是两级结构：第一个是，发射主同步信号的主同步信道(P-SCH)，主要用于获得时间同步和粗频偏的估计以及小区组内ID的识别，P-SCH发射的是主同步序列(PSS)；另一个是辅同步信道(S-SCH)，用于携带小区ID或小区组ID。对于高频蜂窝系统来说，由于密集小区的部署，终端需要识别的小区ID数更多，大约是LTE系统的数倍。综上所述，高频蜂窝通信既要进行波束训练又要进行小区搜索，而且，这种将下行同步和波束训练分开进行的实现方式，使得实现步骤繁琐，也增加了时延。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于宽窄波束接入的高频同步实现方法、系统及装置，能够在波束训练的同时完成小区搜索，从而降低波束搜索的时间消耗。为了达到本专利技术目的，本专利技术提供了一种基于宽窄波束接入的高频同步实现方法，包括：发射端在主同步发射时刻，发出承载有主同步序列的宽波束；发射端在辅同步发射时刻，发出承载有辅同步序列的窄波束。可选地，所述主同步序列为恒包络零自相关CAZAC序列、或最长线性移位寄存器m序列、或格雷Golay序列；所述主同步序列标识小区组内ID和宽波束ID。可选地，所述辅同步序列标识小区组ID和窄波束ID。可选地，每个扇区内包含的所述窄波束采用一个或一组同步或正交Walsh序列来标志所述小区组ID和所述窄波束ID。可选地，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列来标志所述小区组ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；或者，同一个所述宽波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各个宽波束包含的Walsh序列相同，且这些Walsh序列指示的所述小区组ID相同。可选地，所述窄波束的方向采用附加信息发射；或者，采用不同的序列标识。本专利技术还提供了一种基于宽窄波束接入的高频同步实现方法，包括：接收端接收到宽波束后，检测出小区组内标识ID和宽波束ID；接收端在检测出的宽波束ID的覆盖区内接收到窄波束后，检测出小区组ID和窄波束ID；接收端根据检测出的小区组内ID和小区组ID确定出小区ID，并将检测出的宽波束ID和窄波束ID反馈给发射端。可选地，所述接收端检测出小区组内ID和宽波束ID包括：所述接收端接收到宽波束，采用所述接收端本地保存的主同步序列与其进行相关处理；当相关处理的结果的峰值超出预先设置的第一门限时，检测出发射序列并得到所述小区组内ID和宽波束ID。可选地，所述接收端检测出小区组ID和窄波束ID包括：所述接收端在检测出的所述宽波束ID的覆盖区内接收到多个窄波束；从中选出功率最大的一个，并采用本地保存的辅同步序列与之进行相关处理，当相关处理的结果的峰值超出预先设置的第二门限时，识别出所述小区组ID和所述窄波束ID。可选地，如果所述结果的峰值未超出所述第二门限，该方法还包括：所述接收端从所述接收到的其它窄波束中选出功率最大的一个，并采用所述本地保存的辅同步序列与之进行相关处理，当相关结果的峰值超出所述预先设置的第二门限时，识别出所述小区组ID和所述窄波束ID。本专利技术还提供了一种基于宽窄波束接入的高频同步实现方法，包括：发射端在主同步发射时刻，发出承载有主同步序列的宽波束；接收端接收到宽波束后，检测出小区组内标识ID和宽波束ID；发射端在辅同步发射时刻，发出承载有辅同步序列的窄波束；接收端在检测出的宽波束ID的覆盖区内接收到窄波束后，检测出小区组ID和窄波束ID；接收端根据检测出的小区组内ID和小区组ID确定出小区ID，并将检测出的宽波束ID和窄波束ID反馈给发射端.可选地，所述主同步序列为恒包络零自相关CAZAC序列、或最长线性移位寄存器m序列、或格雷Golay序列；所述主同步序列标识所述小区组内ID和所述宽波束ID。可选地，所述辅同步序列标识所述小区组ID和所述窄波束ID。可选地，每个扇区内包含的所述窄波束采用一个或一组同步或正交Walsh序列来标志所述小区组ID和所述窄波束ID。可选地，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列来标志所述小区组ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；或者，同一个所述宽波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各个宽波束包含的Walsh序列相同，且这些Walsh序列指示的所述小区组ID相同可选地，所述窄波束的方向采用附加信息发射；或者，采用不同的序列标识。可选地，所述接收端检测出小区组内ID和宽波束ID包括：所述接收端接收到宽波束，采用所述接收端本地保存的主同步序列与其进行相关处理；当相关处理的结果的峰值超出预先设置的第一门限时，检测出发射序列并得到所述小区组内ID和宽波束ID。可选地，所述接收端检测出小区组ID和窄波束ID包括：所述接收端在检测出的所述宽波束ID的覆盖区内接收到多个窄波束；从中选出功率最大的一个，并采用本地保存的辅同步序列与之进行相关处理，当相关处理的结果的峰值超出预先设置的第二门限时，识别出所述小区组ID和所述窄波束ID。可选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于宽窄波束接入的高频同步实现方法，其特征在于，包括：发射端在主同步发射时刻，发出承载有主同步序列的宽波束；发射端在辅同步发射时刻，发出承载有辅同步序列的窄波束。

【技术特征摘要】
1.一种基于宽窄波束接入的高频同步实现方法，其特征在于，包括：发射端在主同步发射时刻，发出承载有主同步序列的宽波束；发射端在辅同步发射时刻，发出承载有辅同步序列的窄波束。2.根据权利要求1所述的高频同步实现方法，其特征在于，所述主同步序列为恒包络零自相关CAZAC序列、或最长线性移位寄存器m序列、或格雷Golay序列；所述主同步序列标识小区组内ID和宽波束ID。3.根据权利要求1所述的高频同步实现方法，其特征在于，所述辅同步序列标识小区组ID和窄波束ID。4.根据权利要求3所述的高频同步实现方法，其特征在于，每个扇区内包含的所述窄波束采用一个或一组同步或正交Walsh序列来标志所述小区组ID和所述窄波束ID。5.根据权利要求3所述的高频同步实现方法，其特征在于，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列来标志所述小区组ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；或者，同一个所述宽波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各个宽波束包含的Walsh序列相同，且这些Walsh序列指示的所述小区组ID相同。6.根据权利要求1所述的高频同步实现方法，其特征在于，所述窄波束的方向采用附加信息发射；或者，采用不同的序列标识。7.一种基于宽窄波束接入的高频同步实现方法，其特征在于，包括：接收端接收到宽波束后，检测出小区组内标识ID和宽波束ID；接收端在检测出的宽波束ID的覆盖区内接收到窄波束后，检测出小区组ID和窄波束ID；接收端根据检测出的小区组内ID和小区组ID确定出小区ID，并将检测出的宽波束ID和窄波束ID反馈给发射端。8.根据权利要求7所述的高频同步实现方法，其特征在于，所述接收端检测出小区组内ID和宽波束ID包括：所述接收端接收到宽波束，采用所述接收端本地保存的主同步序列与其进行相关处理；当相关处理的结果的峰值超出预先设置的第一门限时，检测出发射序列并得到所述小区组内ID和宽波束ID。9.根据权利要求7所述的高频同步实现方法，其特征在于，所述接收端检测出小区组ID和窄波束ID包括：所述接收端在检测出的所述宽波束ID的覆盖区内接收到多个窄波束；从中选出功率最大的一个，并采用本地保存的辅同步序列与之进行相关处理，当相关处理的结果的峰值超出预先设置的第二门限时，识别出所述小区组ID和所述窄波束ID。10.根据权利要求9所述的高频同步实现方法，其特征在于，如果所述结果的峰值未超出所述第二门限，该方法还包括：所述接收端从所述接收到的其它窄波束中选出功率最大的一个，并采用所述本地保存的辅同步序列与之进行相关处理，当相关结果的峰值超出所述预先设置的第二门限时，识别出所述小区组ID和所述窄波束ID。11.一种基于宽窄波束接入的高频同步实现方法，其特征在于，包括：发射端在主同步发射时刻，发出承载有主同步序列的宽波束；接收端接收到宽波束后，检测出小区组内标识ID和宽波束ID；发射端在辅同步发射时刻，发出承载有辅同步序列的窄波束；接收端在检测出的宽波束ID的覆盖区内接收到窄波束后，检测出小区组ID和窄波束ID；接收端根据检测出的小区组内ID和小区组ID确定出小区ID，并将检测出的宽波束ID和窄波束ID反馈给发射端。12.根据权利要求11所述的高频同步实现方法，其特征在于，所述主同步序列为恒包络零自相关CAZAC序列、或最长线性移位寄存器m序列、或格雷Golay序列；所述主同步序列标识所述小区组内ID和所述宽波束ID。13.根据权利要求11所述的高频同步实现方法，其特征在于，所述辅同步序列标识所述小区组ID和所述窄波束ID。14.根据权利要求13所述的高频同步实现方法，其特征在于，每个扇区内包含的所述窄波束采用一个或一组同步或正交Walsh序列来标志所述小区组ID和所述窄波束ID。15.根据权利要求13所述的高频同步实现方法，其特征在于，所有所述窄波束采用相同的Walsh序列来标志所述小区组ID，在不同窄波束后附加信息指示所述窄波束ID；或者，同一个所述宽波束包含的窄波束采用不同的Walsh序列，但各个宽波束包含的Walsh序列相同，且这些Walsh序列指示的所述小区组ID相同。16.根据权利要求11所述的高频同步实现方法，其特征在于，所述窄波束的方向采用附加信息发射；或者，采用不同的序列标识。17.根据权利要求11所述的高频同步实现方法，其特征在于，所述接收端检测出小区组内ID和宽波束ID包括：所述接收端接收到宽波束，采用所述接收端本地保存的主同步序列与其进行相关处理；当相关处理的结果的峰值超出预先设置的第一门限时，检测出发射序列并得到所述小区组内ID和宽波束ID。18.根据权利要求11所述的高频同步实现方法，其特征在于，所述接收端检测出小区组ID和窄波束ID包括：所述接收端在检测出的所述宽波束ID的覆盖区内接收到多个窄波束；从中选出功率最大的一个，并采用本地保存的辅同步序列与之进行相关处理，当相关处理的结果的峰值超出预先设置的第二门限时，识别出所述小区组ID和所述窄波束ID。19.根据权利要求18所述的高频同步实现方法，其特征在于，如果所述结果的峰值未超出所述第二门限，该方法还包括：所述接收端从所述接收到的其它窄波束中选出功率最大的一个，并采用所述本地保存的辅同步序列与之进行相关处理，当相关结果的峰值超出所述预先设置的第二门限时，识别出所述小区组ID和所述窄波束ID。20.一种基于宽窄波束接入的高频同步实现系统，其特征在于，包括发射端和接收端；其中，发射端，用于在主同步发射时刻，发出承载有主同步序列的宽波束；在辅同步发射时刻，发出承载有辅同步序列的窄波束；接收端，用于接收到宽波束后，检测出小区组内ID和宽波束ID；在检测出的宽波束ID的覆盖区内接收到窄波束后，检测出小区组ID和窄波束ID；根据检测出的小区组内ID和小区组ID确定出小区ID，并将检测出的宽波束ID和窄波束ID反馈给发射端。21.根据权利要求20所述的高频同步实现系统，其特征在于，所述发射端至少包括控制模块、发射模块和接收模块；其中，控制模块，用于按照预先设置的发射方式，向发射模块发出主同步发射时刻通知或辅同步发射时刻通知；发射模块，用于在接收到主同步发射时...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢赛锦，刘文豪，毕峰，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44