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CN109644062B - 参考信号的传输装置、方法以及通信系统 - Google Patents

参考信号的传输装置、方法以及通信系统 Download PDF

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CN109644062B CN201680088567.6A CN201680088567A CN109644062B CN 109644062 B CN109644062 B CN 109644062B CN 201680088567 A CN201680088567 A CN 201680088567A CN 109644062 B CN109644062 B CN 109644062B
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Abstract

一种参考信号的传输装置、方法以及通信系统。所述传输方法包括：在波束扫描期间，在多个天线所形成的一个或多个波束上发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。由此，接收端可以使用第一参考信号对物理广播信道进行解调，可以实现波束扫描系统中波束参考信号的设计。

Description

参考信号的传输装置、方法以及通信系统
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，特别涉及一种参考信号的传输装置、方法以及通信系统。
背景技术
大规模的天线被用来增强系统的覆盖，消除用户设备间的干扰，减少站址数目，降低操作维护的费用，它是现在和未来无线通信系统中的热门候选技术之一。近年来，由于天线技术的发展以及采用更高工作频率可以降低天线阵列尺寸的好处，采用三维(3D)波束赋型(Beamforming)技术得到了广泛研究。
图1是用户设备波束赋型的示意图，给出了采用这种技术的原理。如图1所示，通过发送端(例如基站)的波束对准，接收端(例如用户设备)能够获取更高的波束成型增益，减少了用户设备间的干扰。而且，系统能够支持更多数据流的多用户多天线技术，在空间上复用用户设备，进一步提高系统容量。
在现有增强的长期演进(LTE-A，Advanced Long Term Evolution)Rel.13标准中，可以利用这种多天线提供空间维度提供高达16端口(port)的非编码(non-precoded)天线端口(antenna port)。这种天线端口考虑用户设备的位置未知时，通过发送多端口的参考信号，以便用户设备侧进行信道测量从而反馈最佳的天线端口。在目前正在讨论中的LTE-ARel.14标准中，正在进一步扩展non-precoded天线端口到32port。
在如何使用多个波束(Beam)上，目前已有很多研究。
图2是采用波束赋型的多天线系统的示意图，如图2所示，发送端(例如基站)发送多个不同方向的波束(例如图2所示的波束1至波束4)给不同的接收端(例如用户设备)，每个波束可以是固定的方向，或者波束方向根据用户设备的位置而变动。考虑到发送端的发送功率有限，同时发送多个覆盖整个小区的波束是不现实的，为此，发送端可以采用波束扫描(beam sweeping)的方法，即，不同方向的波束分时发送，用户设备根据收到的各个波束的强度来选择合适的波束作为数据传输的通路。
并且在未来，模拟域和数字域的波束赋型也会大量采用。
图3是采用模拟波束赋型和数字波束赋型的多天线系统的示意图。如图3所示，部分天线阵子连接到不同的收发单元(TXRU，Transmission and Receiving Unit)，不同的TXRU上有独立的相位和/或功率调整，从而形成不同的模拟波束(可以具有模拟波束标识)；而多个TXRU连接到不同的天线端口(AP，Antenna Port)，通过数字域的加权，可以形成不同的数字波束(可以具有数字波束标识)。
当需要覆盖较远距离时，可以对多个不同的TXRU使用相同的模拟波束加权，从而形成覆盖较远的波束；当然，可以继续使用数字域加权，进一步形成更细的数字波束。
另一方面，在现行无线通信标准(例如LTE-ARel.13及之前的版本)中，有多种不同的下行参考信号。例如小区专用参考信号(CRS，Cell-specific Reference signal)用来进行全小区传输，辅助用户设备侧进行信道估计，进而用于各种数据信道或者控制信道的解调。
尤其是在用户设备进行同步时，在同步完成获得小区标识(Cell ID)后，就可以进行CRS的检测，该CRS使用Cell ID进行序列初始化和频率资源位置偏移，然后基于检测的CRS进行物理广播信道(PBCH，Physical Broadcast Channel)的解调，获得主信息块(MIB，Master Information Block)，并进行物理下行控制信道(PDCCH，Physical DownlinkControl Channel)检测等来进一步获得重要的系统信息(例如SIB1、SIB2等)。
CRS除了用于PBCH检测和控制/数据信道的检测，还可以用来进行无线资源管理(RRM，Radio Resource Management)测量，用于用户设备的移动性管理，例如：切换等。
在现有标准中规定CRS在每个子帧的固定位置发送，频域的偏移位置与Cell ID关联。并且该信号为一个PN伪随机序列并以Cell ID进行状态初始化，如下式所示：
Figure GDA0001972213250000021
其中，ns为无线帧(Radio Frame)中的时隙编号，l为一个时隙上的正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplex)符号编号。
Figure GDA0001972213250000022
其中，
Figure GDA0001972213250000023
即为Cell ID。
除了CRS外，在基站有多天线配置时，还可配置信道状态信息参考信号(CSI-RS，Channel state Information Reference Signal)，不同的天线端口可以占用不同的时频资源位置，还可以通过叠加正交掩码(OCC，Orthogonal Cover Code)的方式扩展CSI-RS的覆盖范围。
类似于CRS，可以采用伪随机系列进行CSI-RS的发送，并以Cell ID或者CSI ID进行状态初始化。CSI-RS可以用于用户设备侧进行短时信道测量，从而反馈短时信道状态，便于基站利用最佳的天线端口进行用户设备数据信道的调度。另外，由于CSI-RS只用于信道测量，基站可以根据需要配置它的发送周期以及时频资源位置。
另外，为了辅助用户设备侧进行数据检测，LTE-A系统还设计了用户设备专用的解调参考信号(DMRS，De-Modulation Reference Signal)。类似于CRS，DMRS也是采用伪随机序列进行调制，区别在于DMRS的序列初始化除了与Cell ID有关，还与用户设备的小区无线网络临时标识(C-RNTI，Cell Radio Network Temporary Identifier)有关，甚至与是单用户多输入多输出(MIMO，Multiple Input Multiple Output)还是多用户MIMO有关。DM-RS只有当有用户设备数据信道传输时才从基站发送，用于解调该用户设备的相同子帧上的物理下行共享信道(PDSCH，Physical Downlink Shared Channel)。
图4是LTE-A Rel.13中参考信号的一示意图，显示了在一个子帧中CRS，CSI-RS以及DMRS的时频资源位置。从图4可以看到，所有这些参考信号都是弥散在子帧内不同符号的资源元素(RE，Resource Element)上的，而不是集中占据其中的一个符号或者多个符号。这样设计的原因是考虑到一个子帧长度为1ms，为保证信道估计质量，将多个参考信号的位置分散到多个符号而不是集中在一个符号上。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
但是，发明人发现：采用波束赋型的多天线系统中，例如在一个子帧内波束需要依次变化方向，导致子帧的结构与传统LTE-A系统中的子帧结构不同。为此，如何设计在波束扫描系统下的波束参考信号非常重要，而目前还没有涉及波束参考信号的技术方案。
本发明实施例提供一种参考信号的传输装置、方法以及通信系统，对波束扫描系统中的波束参考信号进行设计。
根据本发明实施例的第一个方面，提供一种参考信号的传输方法，应用于发送端，所述传输方法包括：
在波束扫描期间，在多个天线所形成的一个或多个波束上发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。
根据本发明实施例的第二个方面，提供一种参考信号的传输装置，配置于发送端，所述传输装置包括：
发送单元，其在波束扫描期间，在多个天线所形成的一个或多个波束上发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。
根据本发明实施例的第三个方面，提供一种参考信号的传输方法，应用于接收端，所述传输方法包括：
在波束扫描期间在一个或多个波束上接收第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。
根据本发明实施例的第四个方面，提供一种参考信号的传输装置，配置于接收端，所述传输装置包括：
接收单元，其在波束扫描期间在一个或多个波束上接收第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。
根据本发明实施例的第五个方面，提供一种通信系统，所述通信系统包括：
发送端，其配置有如上第二方面所述的参考信号的传输装置；
接收端，其配置有如上第四方面所述的参考信号的传输装置。
本发明实施例的有益效果在于：发送端在波束扫描期间，在多个天线所形成的一个或多个波束上发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。由此，接收端可以使用第一参考信号对物理广播信道进行解调，可以实现波束扫描系统中波束参考信号的设计。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
在本发明实施例的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。
图1是用户设备波束赋型的一示意图；
图2是采用波束赋型的多天线系统的一示意图；
图3是采用模拟波束赋型和数字波束赋型的多天线系统的一示意图；
图4是长期演进系统的参考信号传输的一示意图；
图5是本发明实施例的符号级别的波束扫描的一示意图
图6是本发明实施例1的参考信号的传输方法的一示意图；
图7是本发明实施例1的波束扫描期间不同波束上传输信号和信道的一示意图；
图8是本发明实施例1的第一参考信号和物理广播信道进行频率复用的一示意图；
图9是本发明实施例1的第一参考信号和物理广播信道进行频率复用的另一示意图；
图10是本发明实施例1的第一参考信号和物理广播信道进行时域复用的一示意图；
图11是本发明实施例1的波束扫描周期和第一参考信号的发送周期的一示意图；
图12是本发明实施例2的第一参考信号和第二参考信号的发送周期的一示意图；
图13是本发明实施例3的参考信号的传输方法的一示意图；
图14是本发明实施例4的参考信号的传输装置的一示意图；
图15是本发明实施例5的参考信号的传输装置的一示意图；
图16是本发明实施例6的通信系统的一示意图；
图17是本发明实施例6的基站的一示意图；
图18是本发明实施例6的用户设备的一示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
在本申请中，基站可以被称为接入点、广播发射机、发送接收点(TRP)、节点B、演进节点B(eNB)、未来无线节点(gNB)、射频拉远单元(RRH/RRU，Remote Radio Head/Unit)等，并且可以包括它们的一些或所有功能。在文中将使用术语“基站”。每个基站对特定的地理区域提供通信覆盖。术语“小区”可以指的是基站和/或其覆盖区域，这取决于使用该术语的上下文。
在本申请中，移动站或设备可以被称为“用户设备”(UE，User Equipment)。UE可以是固定的或移动的，并且也可以称为移动台、终端、接入终端、用户单元、站等。用户设备可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、机器型通信设备、膝上型计算机、无绳电话等。
当系统用多波束进行信号覆盖时，每个时刻只能使用较少的波束(beam)进行某个方向的信号覆盖，然后通过调整模拟波束和/或者数字波束的加权向量来将波束转向下一个方向。
图5是本发明实施例的符号级别的波束扫描的一示意图，给出一种在符号级别进行波束扫描的例子；即，波束依次在一个子帧的不同符号进行不同方向的波束传输。当然，也可以在不同的子帧进行不同方向的波束传输，可以称之为子帧级别的波束扫描。以下以符号级别的波束扫描为例进行说明。
如图5所示，为了保证不同波束方向上用户设备的下行同步，在波束转到某个方向(或角度)时，需要能传输同步信道(类似于LTE-A系统的主同步信号(PSS，PrimarySynchronization Signal)/辅同步信号(SSS，Secondary Synchronization Signal)，但本发明不限于此)，以及广播信道(类似于LTE-A系统的PBCH，但本发明不限于此)，以及其他重要的系统信息，例如SIB1/2和/或者其他的SIB信息。
另外，为了准确解调PBCH以及这些系统信息，也需要传输参考信号。由于不同波束方向上的同步信道以及PBCH不同，不同波束方向上的参考信号也不同，为简单起见，本发明实施例称这些在不同波束上传输的参考信号为波束参考信号。
由图5可以看出，由于一个子帧内波束需要依次变化方向，导致子帧的结构与单波束的传统LTE-A系统中的子帧结构不同。为此，如何设计在波束扫描系统下的波束参考信号就非常重要。
波束扫描期间(例如进行beam sweeping的一个子帧，但本发明不限于此)的参考信号可以用于信道解调或信道测量。另外，在波束扫描期间结束后，基站在随后的子帧中进行正常的数据传输(本发明实施例称这些子帧对应的时间为非波束扫描期间，但本发明不限于此)，此时，波束参考信号可以用于用户设备的信道估计以及波束跟踪。显然，非波束扫描期间的参考信号与波束扫描期间的参考信号会有不同。
以下以将通信系统中的基站作为发送端、将用户设备作为接收端为例进行说明，但本发明不限于此，例如发送端和/或接收端还可以是其他的网络设备。本发明中以帧、子帧、符号、时隙等为例对各种时间单元进行说明，可以类似于LTE-A中的概念，但本发明不限于此，例如还可以是重新定义的各时间单元。此外，本发明中的各种信号或信道，例如PSS、SSS、PBCH等等可以是类似于LTE-A中的概念，但本发明不限于此，例如还可以是重新定义的信号或信道。
实施例1
本发明实施例提供一种参考信号的传输方法，从通信系统的发送端进行说明。
图6是本发明实施例的参考信号的传输方法的一示意图，如图6所示，所述参考信号的传输方法包括：
步骤601，发送端在波束扫描期间，在多个天线所形成的一个或多个波束上发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。
在本实施例中，该发送端可以为宏基站(例如eNB)，接收端为用户设备；该宏基站产生的宏小区(例如Macro cell)可以为该用户设备提供服务。或者，发送端也可以为微基站，接收端为用户设备，或者能够接收基站信号的任意设备；该微基站产生的微小区(例如Pico cell或Small cell)可以为该用户设备提供服务。或者，发送端和/或接收端也可以为其他网络设备。本发明不限于此，可以根据实际的需要确定具体的场景。
在本实施例中，发送端还可以是多个基站联合构成的协作发送端，这里每个基站可以有较少个数的天线，联合多个基站发送可以使用较多个数的天线从而形成多个不同方向的波束。
以下以宏基站为例进行说明，但本发明实施例可以用于多基站协作发送的场景。
如图6所示，所述参考信号的传输方法还可以包括：
步骤602，发送端在非波束扫描期间，在一个或多个波束上发送第二信息，所述第二信息至少包括第二参考信号和/或所述第一参考信号。
以下将对波束扫描期间的内容进行说明，非波束扫描期间的内容请参见实施例2。
在本实施例中，发送端可以周期性地进行所述波束扫描，并且在每一次波束扫描期间在每个波束上发送所述第一信息。例如波束扫描周期为10ms，即可以在第0、10、20、……个子帧(这里的子帧可以与LTE-A中的概念类似，但本发明不限于此，不排除有其他定义)进行波束扫描；可以将第0、10、20、……个子帧称为波束扫描子帧，将其余子帧称为非波束扫描子帧；但本发明不限于此。
在本实施例中，第一信息还可以包括：传输系统参数(例如比较重要的系统参数)的控制信道和/或数据信道；但本发明不限于此，还可以根据需要包括其他的信号或者信道。
图7是本发明实施例的波束扫描期间不同波束上传输信号和信道的一示意图，如
图7所示，考虑到用户设备不需要每个时刻都进行下行同步，波束可以以一定周期进行波束扫描。为简单起见，图7中仅示出了PSS/SSS(即同步信道)、PBCH和波束参考信号(Beam RS，此处为第一参考信号)，其中各个信号或信道中还可以显式或者隐式地包含波束标识(Beam ID)；但本发明不限于此。
例如，基站在进行一次全方向(或者所需方向)的波束扫描后，可以在第N个子帧后进行下一次的波束扫描。而在一次波束扫描期间内，需要依次在所需的各个方向的波束上进行同步信道、广播信道、波束参考信号、以及其他重要系统参数的相关控制信道和数据信道的传输，以确保在不同方向上都有机会进行这些信号或信道的解调和解码。
在本实施例中，可以将第一参考信号与物理广播信道进行复用。
在一个实施方式中，第一参考信号与物理广播信道可以在频域上被复用。
例如，第一参考信号可以预先设定为与物理广播信道在同一个符号上进行频率复用。具体而言，频率复用的粒度(granularity)可以是子载波(类似于LTE-A系统中的RE)，也可以是物理资源块(类似于LTE-A系统的RB)。
图8是本发明实施例的第一参考信号和物理广播信道进行频率复用的一示意图，给出了一种以子载波为粒度的波束参考信号和物理广播信号的频率复用方式。这里，波束参考信号与物理广播信道分别依次占用同一符号的不同的子载波。
例如，物理广播信道占用奇数序号的子载波，而波束参考信号占用偶数序号的子载波。但本发明不限于此，基站可以预先规定一种占用方法，使得这两种信号使用不同的子载波。
此外，还可以扩展频率复用方式，例如将粒度扩大为2个子载波或者多个子载波。例如，当粒度为2个子载波时，波束参考信号占用第0,3,6,9,12等子载波，而物理广播信道占用第1,2,4,5,7,8,10,11等子载波。
图9是本发明实施例的第一参考信号和物理广播信道进行频率复用的另一示意图，给出了一种以RB为最小粒度的波束参考信号和物理广播信道的频率复用方式。这里，这两种信号分别占用同一符号的不同RB(可以类似于LTE-A的概念，为连续多个固定个数的子载波)。
例如，物理广播信道占用奇数序号的RB，而波束参考信号占用偶数序号的RB。但本发明不限于此，基站可以预先规定一种占用方法，使得这两种信号使用不同的RB。
此外，还可以扩展频率复用方式，例如将粒度扩大为2个RB或者多个RB。例如，当粒度为2个RB时，波束参考信号占用第0,3,6,9,12等RB，而物理广播信道占用第1,2,4,5,7,8,10,11等RB。
在本实施方式中，采用频分复用方式可以加快用户设备(或称为终端)侧的同步，因为波束参考信号和物理广播信道都在一个符号上传输，用户设备不需要等到接收完全部子帧数据才进行信道估计，因此加快了同步过程。但是频率复用的前提是用户设备侧能够进行宽带的物理广播信道解调，因为LTE-A系统中的物理广播信道占用系统中心的6个RB，因此不同带宽能力的用户设备可以只需检测这6个RB上的信号就能进行同步操作。
在另一个实施方式中，第一参考信号与物理广播信道可以在时域上被复用；例如可以解决窄带用户设备同步的问题。例如，第一参考信号可以预先设定为与物理广播信道在不同符号上进行时分复用。
图10是本发明实施例的第一参考信号和物理广播信道进行时域复用的一示意图。如图10所示，波束参考信号与物理广播信号占用不同的符号。
值得注意的是：这里波束参考信号和物理广播信道所占符号的位置仅是示意性的，基站可以预先规定这些符号的用途。例如，某个波束传输时间内，第一个符号被波束参考信号占用，之后的符号被广播信道占用，之后的符号被同步信道占用；但本发明不限于此。
在另一个实施方式中，第一参考信号与物理广播信道可以在频域和时域上被复用；即，第一参考信号还可以预先设定为和物理广播信道进行时域和频域的二维复用。例如，波束参考信号可以在连续两个符号上的不同子载波上传输，物理广播信道也可以在这两个符号上传输，但是占据与波束参考信号不同的子载波，从而实现在时域和频域上的复用。
以上以第一参考信号与物理广播信道进行复用为例进行了示意性说明，但本发明不限于此。此外，第一参考信号还可以与其他信号或者信道进行复用。
例如，第一参考信号与上述的控制信道和/或数据信道在频域上被复用(可以是子载波粒度的，也可以是资源块粒度的，本发明不限于此)；或者，第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在频域和时域上被复用。
在本实施例中，第一参考信号的发送周期可以通过基站预先设定。第一参考信号的发送周期可以与波束扫描的周期相同，即第一参考信号可以仅在波束扫描期间发送。在波束扫描期间发送的第一信息中，可以针对全部波束或者部分波束发送第一参考信号。
例如，假设波束扫描周期为10ms，总的波束个数为10个；第一参考信号(波束参考信号)的发送周期与波束扫描周期相同，也为10ms。即第0个子帧内，基站依次在不同符号上将波束参考信号发送到不同的10个波束方向；第10个子帧内，基站再依次在不同符号上将波束参考信号发送到不同的10个波束方向；以此类推。
此外，第一参考信号的发送周期也可以与波束扫描的周期不同。例如第一参考信号不仅可以在波束扫描期间发送，还可以在非波束扫描期间发送。在非波束扫描期间发送的第二信息中，可以针对全部波束发送第一参考信号，或者也可以针对部分波束发送第一参考信号。
例如，如果基站希望加快波束参考信号(第一参考信号)的发送，可以将第一参考信号的发送周期预设为5ms，即每个5ms发送一次波束参考信号。在波束扫描期间的子帧上(例如第0号子帧)，基站发送全部10个波束的波束参考信号；然后在第5号子帧(非波束扫描期间)再次发送这10个波束的波束参考信号。
当然，为了减少波束参考信号的开销，还可以每次发送部分波束的波束参考信号。例如，在波束扫描期间的子帧(例如第0号子帧)上，发送全部10个波束的波束参考信号；而在下一个波束参考信号周期(例如第5号子帧，在非波束扫描期间)，发送第{0,2,4,6,8}个波束的波束参考信号，在下下个周期发送{1,3,5,7,9}个波束的波束参考信号，等等。每次选择发送哪些波束参考信号可以通过基站预先指定。
图11是本发明实施例的波束扫描周期和第一参考信号的发送周期的一示意图，示出了第一参考信号周期小于波束扫描周期的情况。这里，波束参考信号所占子帧为阴影表示的子帧，在该子帧上可以依次发送全部波束的参考信号，或者发送部分波束参考信号。
在本实施例中，第一参考信号可以采用伪随机序列发送，该伪随机序列采用波束标识进行初始化。例如：该第一参考信号可以用下式产生：
Figure GDA0001972213250000111
其中，ns为无线帧(Radio Frame)中的时隙编号，l为一个时隙上的OFDM符号编号。
Figure GDA0001972213250000112
其中，
Figure GDA0001972213250000113
即为Beam ID。其中，该Beam ID可以隐含cell ID。
即，发送第一参考信号的伪随机序列可以基于波束标识进行初始化，也可以基于波束标识以及小区标识进行初始化。值得注意的是，以上仅示意性说明了第一参考信号的具体实施方式，但本发明不限于此。
在本实施例中，第一参考信号可以用于以下的一种或多种处理：物理广播信道的解调，用于传输重要系统参数的物理控制信道和/或数据信道的解调，以及与波束切换相关的信道测量；但本发明不限于此。
由上述实施例可知，发送端在波束扫描期间，在多个天线所形成的一个或多个波束上发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。由此，接收端可以使用第一参考信号对物理广播信道进行解调，可以实现波束扫描系统中波束参考信号的设计。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上对波束参考信号进行进一步说明。在实施例1中示意性说明了在波束扫描期间发送的第一参考信号，如实施例1所示，第一参考信号还可以在非波束扫描期间发送。此外，在非波束扫描期间，发送端还可以发送第二参考信号；其中第一参考信号和第二参考信号均可以称为波束参考信号。
本实施例对非波束扫描期间的第一参考信号和/或第二参考信号进行说明，与实施例1相同的内容，此处不再赘述。
在本实施例中，在非波束扫描期间，发送端在一个或多个波束上发送第二信息，所述第二信息至少包括第二参考信号和/或所述第一参考信号。
在本实施例中，在非波束扫描期间，可以仅配置有第二参考信号。这时第二参考信号可以与第一参考信号相同，例如：发送序列、子帧内所占时频资源位置、发送周期等。也可以部分参数相同，部分参数不同。
在本实施例中，可以针对全部波束发送第二信息中的第一参考信号，或者也可以针对部分波束发送第二信息中的第一参考信号。可以针对全部波束发送第二信息中的第二参考信号，或者也可以针对部分波束发送第二信息中的第二参考信号。
在本实施例中，第一参考信号与第二参考信号可以在频域上被复用；或者，第一参考信号与第二参考信号也可以在时域上被复用；或者，第一参考信号与第二参考信号还可以在频域和时域上被复用。
此外，在当前子帧是非波束扫描子帧，即当前子帧不会传输同步信道和/或广播信道时，第一参考信号或第二参考信号还可以与其他物理信道(例如物理控制信道，物理数据信道，第二类广播信道(如果有的话，不同于波束扫描期间的第一类广播信道)，其他类参考信号，等等)进行频率复用，复用粒度可以为子载波或者物理资源块等。或者，第一参考信号或第二参考信号还可以与其他物理信道进行时间复用。或者，第一参考信号或第二参考信号还可以与其他物理信道进行时频二维复用。此外，在该当前子帧剩余的符号(例如OFDM符号)上，可以传输各自波束上的控制信道和数据信道。
在本实施例中，发送端(例如基站)在非波束扫描子帧上还可以配置第二参考信号，第二参考信号的配置可以通过无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)信令或者动态信令指示。第二参考信号的配置可以包括：波束参考信号的周期，持续时间，时频资源位置以及天线端口配置等。
在本实施例中，第二参考信号可以被配置有一套或多套。例如，可以通过公共控制信令(例如，可以在基站波束扫描期间通过重要系统信息发送，利用第一参考信号进行解调)对每个波束配置一套或者多套第二波束参考信号的集合。
当配置为单套第二参考信号时，用户设备例如可以获得(通过该公共控制信令)该波束上的第二参考信号的时频资源位置以及天线端口配置等信息，从而能够利用该第二参考信号进行信道测量/反馈，以及进行PDCCH的解调或者PDSCH的解调等。
当配置为多套第二波束参考信号时，用户设备例如可以从波束扫描子帧上发送的控制信道/数据信道(利用第一参考信号进行解调)以及含有第一参考信号的非波束扫描子帧上发送的控制信道/数据信道(利用第一参考信号进行解调)，获得第二参考信号的时频资源位置以及天线端口配置等信息，从而能够利用该第二参考信号进行信道测量/反馈，以及进行PDCCH的解调或者PDSCH的解调等。
图12是本发明实施例的第一参考信号和第二参考信号的发送周期的一示意图，如图12所示，波束扫描周期、第一参考信号的发送周期和第二参考信号的发送周期可以各不相同。其中斜线阴影所示为第一参考信号的发送子帧，斜方格阴影所示为第二参考信号的发送子帧。
如图12所示，第一参考信号和第二参考信号可以被复用。如果当前子帧同为第一参考信号和第二参考信号的发送子帧，则这两类波束参考信号可以采用时域和/或频域复用的方式复用。此外，第二参考信号的发送子帧中可以依次在不同波束方向上发送全部波束参考信号，或者只发送一个或者多个波束参考信号，可以根据用户设备的分布位置通过前述波束参考信号配置方法来灵活控制波束的方向。
在本实施例中，第二参考信号可以采用伪随机序列发送，该伪随机序列采用波束标识进行初始化。例如，该第二参考信号可以用下式产生：
Figure GDA0001972213250000131
其中，ns为无线帧(Radio Frame)中的时隙编号，l为一个时隙上的OFDM符号编号。
Figure GDA0001972213250000132
其中，
Figure GDA0001972213250000133
即为Beam ID。其中，该Beam ID可以隐含cell ID。
即，发送第二参考信号的伪随机序列可以基于波束标识进行初始化，也可以基于波束标识以及小区标识进行初始化。此外，第二参考信号的伪随机序列还可以采用高层配置的信道状态信息(CSI，Channel State Information)编号进行初始化。即，发送第二参考信号的伪随机序列可以基于波束标识和/或CSI标识进行初始化。值得注意的是，以上仅示意性说明了第二参考信号的具体实施方式，但本发明不限于此。
由上述实施例可知，发送端在波束扫描期间，在多个天线所形成的一个或多个波束上发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。由此，接收端可以使用第一参考信号对物理广播信道进行解调，可以实现波束扫描系统中波束参考信号的设计。
实施例3
本发明实施例提供一种参考信号的传输方法，从通信系统的接收端进行说明，与实施例1和2相同的内容不再赘述。
图13是本发明实施例的参考信号的传输方法的一示意图，如图13所示，所述传输方法包括：
步骤1301，接收端在波束扫描期间在一个或多个波束上接收第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。
在本实施例中，第一信息还可以包括：传输系统参数的控制信道和/或数据信道。
在本实施例中，所述第一参考信号与所述物理广播信道可以在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述物理广播信道在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述物理广播信道在频域和时域上被复用。
在本实施例中，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道可以在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在频域和时域上被复用。
如图13所示，所述传输方法还可以包括：
步骤1302，接收端在非波束扫描期间在所述一个或多个波束上接收第二信息，所述第二信息至少包括第二参考信号和/或所述第一参考信号。
在本实施例中，所述第一参考信号的发送周期与所述波束扫描的周期可以是相同的，或者也可以是不同的；所述第一参考信号的发送周期与所述第二参考信号的发送周期可以是相同的，或者也可以是不同的。
在本实施例中，所述第一参考信号与所述第二参考信号可以在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述第二参考信号在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述第二参考信号在频域和时域上被复用。
在本实施例中，所述第二参考信号可以被配置有一套或多套，以及所述第二参考信号的配置信息由发送端通过信令指示。
由上述实施例可知，发送端在波束扫描期间，在多个天线所形成的一个或多个波束上发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。由此，接收端可以使用第一参考信号对物理广播信道进行解调，可以实现波束扫描系统中波束参考信号的设计。
实施例4
本发明实施例提供一种参考信号的传输装置，配置于通信系统的发送端，本发明实施例对应于实施例1和2的参考信号的传输方法，相同的内容不再赘述。
图14是本发明实施例的参考信号的传输装置的一示意图，如图14所示，参考信号的传输装置1400包括：
发送单元1401，其在波束扫描期间，在多个天线所形成的一个或多个波束上发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。
在本实施例中，发送单元1401还可以用于：在非波束扫描期间，在所述一个或多个波束上发送第二信息，所述第二信息至少包括第二参考信号和/或所述第一参考信号。
在本实施例中，发送单元1401可以周期性地进行所述波束扫描，并且在每一次波束扫描期间在每个波束上发送所述第一信息。发送单元1401还可以周期性地发送所述第二信息。并且所述第一参考信号的发送周期可以与所述波束扫描的周期相同，或者也可以不同；所述第一参考信号的发送周期可以与所述第二参考信号的发送周期相同，或者也可以不同。
其中，所述第一参考信号与所述物理广播信道可以在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述物理广播信道在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述物理广播信道在频域和时域上被复用。
在本实施例中，可以针对全部波束或者部分波束发送第一信息中的所述第一参考信号；并且发送所述第一参考信号的伪随机序列基于波束标识进行初始化。
在本实施例中，第一信息还可以包括：传输系统参数的控制信道和/或数据信道。
其中，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道可以在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在频域和时域上被复用。
在本实施例中，可以针对全部波束或者部分波束发送第二信息中的第一参考信号；可以针对全部波束或者部分波束发送第二信息中的第二参考信号；并且发送所述第二参考信号的伪随机序列基于波束标识和/或信道状态信息标识进行初始化。
其中，所述第一参考信号与所述第二参考信号可以在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述第二参考信号在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述第二参考信号在频域和时域上被复用。
在本实施例中，所述第二参考信号可以被配置有一套或多套，以及所述第二参考信号的配置信息由所述发送端通过信令指示。
由上述实施例可知，发送端在波束扫描期间，在多个天线所形成的一个或多个波束上发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。由此，接收端可以使用第一参考信号对物理广播信道进行解调，可以实现波束扫描系统中波束参考信号的设计。
实施例5
本发明实施例提供一种参考信号的传输装置，配置于通信系统的接收端，本发明实施例对应于实施例3的参考信号的传输方法，相同的内容不再赘述。
图15是本发明实施例的参考信号的传输装置的一示意图，如图15所示，参考信号的传输装置1500包括：
接收单元1501，其在波束扫描期间在一个或多个波束上接收第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。
在本实施例中，接收单元1501还可以用于：在非波束扫描期间在所述一个或多个波束上接收第二信息，所述第二信息至少包括第二参考信号和/或所述第一参考信号。
其中，所述第一参考信号与所述物理广播信道在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述物理广播信道在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述物理广播信道在频域和时域上被复用。
在本实施例中，第一信息还可以包括：传输系统参数的控制信道和/或数据信道。
其中，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在频域和时域上被复用。
在本实施例中，所述第一参考信号的发送周期与所述波束扫描的周期可以相同，或者也可以不同；所述第一参考信号的发送周期与所述第二参考信号的发送周期可以相同，或者也可以不同。
其中，所述第一参考信号与所述第二参考信号可以在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述第二参考信号在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述第二参考信号在频域和时域上被复用。
在本实施例中，所述第二参考信号可以被配置有一套或多套，以及所述第二参考信号的配置信息由发送端通过信令指示。
由上述实施例可知，发送端在对覆盖区域进行波束扫描期间，在多个天线所形成的一个或多个波束上发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。由此，接收端可以使用第一参考信号对物理广播信道进行解调，可以实现波束扫描系统中波束参考信号的设计。
实施例6
本发明实施例还提供一种通信系统，与实施例1至5相同的内容不再赘述。
在本实施例中，通信系统可以包括：
发送端，其配置有如实施例4所述的参考信号的传输装置1400；
接收端，其配置有如实施例5所述的参考信号的传输装置1500。
图16是本发明实施例的通信系统的一示意图，示意性说明了以发送端为基站以及以接收端为用户设备的情况，如图16所示，通信系统1600可以包括基站1601和用户设备1602。其中，基站1601配置有如实施例4所述的参考信号的传输装置1400，用户设备1602配置有如实施例5所述的参考信号的传输装置1500。
本发明实施例还提供一种发送端，例如可以是基站，但本发明不限于此，还可以是其他的网络设备。以下以基站为例进行说明。
图17是本发明实施例的基站的构成示意图。如图17所示，基站1700可以包括：中央处理器(CPU)200和存储器210；存储器210耦合到中央处理器200。其中该存储器210可存储各种数据；此外还存储信息处理的程序，并且在中央处理器200的控制下执行该程序。
其中，中央处理器200可以被配置为实现参考信号的传输装置1400的功能。
例如，中央处理器200可以被配置为进行如下的控制：在波束扫描期间，在多个天线所形成的一个或多个波束上发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。
进一步地，中央处理器200可以被配置为进行如下的控制：在非波束扫描期间，在所述一个或多个波束上发送第二信息，所述第二信息至少包括第二参考信号和/或所述第一参考信号。
此外，如图17所示，基站1700还可以包括：收发机220和天线230等；其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，基站1700也并不是必须要包括图17中所示的所有部件；此外，基站1700还可以包括图17中没有示出的部件，可以参考现有技术。
本发明实施例还提供一种接收端，例如可以是用户设备，但本发明不限于此，还可以是其他的网络设备。以下以用户设备为例进行说明。
图18是本发明实施例的用户设备的示意图。如图18所示，该用户设备1800可以包括中央处理器100和存储器140；存储器140耦合到中央处理器100。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
其中，中央处理器100可以被配置为实现参考信号的传输装置1500的功能。
例如，中央处理器100可以被配置为进行如下的控制：在波束扫描期间在一个或多个波束上接收第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、第一参考信号以及物理广播信道。
进一步地，中央处理器100可以被配置为进行如下的控制：在非波束扫描期间在所述一个或多个波束上接收第二信息，所述第二信息至少包括第二参考信号和/或所述第一参考信号。
如图18所示，该用户设备1800还可以包括：通信模块110、输入单元120、显示器160、电源170。其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，用户设备1800也并不是必须要包括图18中所示的所有部件，上述部件并不是必需的；此外，用户设备1800还可以包括图18中没有示出的部件，可以参考现有技术。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在发送端中执行所述程序时，所述程序使得所述发送端执行实施例1或2所述的参考信号的传输方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得发送端执行实施例1或2所述的参考信号的传输方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在接收端中执行所述程序时，所述程序使得所述接收端执行实施例3所述的参考信号的传输方法。
本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中所述计算机可读程序使得接收端执行实施例3所述的参考信号的传输方法。
本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
结合本发明实施例描述的方法/装置可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如，图14中所示的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合(例如，发送单元等)，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块，亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块，可以分别对应于图6所示的各个步骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实现。
软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在移动终端的存储器中，也可以存储在可插入移动终端的存储卡中。例如，若设备(如移动终端)采用的是较大容量的MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置，则该软件模块可存储在该MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置中。
针对附图中描述的功能方框中的一个或多个和/或功能方框的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。针对附图描述的功能方框中的一个或多个和/或功能方框的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种参考信号的传输装置，配置于发送端，所述传输装置包括：
存储器，其存储多条指令；以及
处理器，其耦合所述存储器并被配置为执行所述指令来实现如下操作：
在一个或多个波束上周期性发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、物理广播信道以及用于对所述物理广播信道进行解调的第一参考信号，
其中，所述同步信道、所述第一参考信号和所述物理广播信道中的至少一个包括波束标识，
所述第一参考信号的伪随机序列基于所述波束标识以及小区标识进行初始化。
2.根据权利要求1所述的传输装置，其中，所述处理器被配置为周期性地进行波束扫描，并且在每一次波束扫描期间在每个波束上依次发送所述第一信息。
3.根据权利要求1所述的传输装置，其中，在发送的所述波束上，所述第一参考信号与所述物理广播信道在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述物理广播信道在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述物理广播信道在频域和时域上被复用。
4.根据权利要求1所述的传输装置，其中，在全部波束或者部分波束上依次发送所述第一信息中的所述第一参考信号；并且不同波束上发送的所述第一参考信号的伪随机序列基于对应波束的波束标识以及所述小区标识被分别进行初始化。
5.根据权利要求1所述的传输装置，其中，在发送的所述波束上，所述第一信息还包括：用于传输系统参数的控制信道和/或数据信道。
6.根据权利要求5所述的传输装置，其中，在发送的所述波束上，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在频域和时域上被复用。
7.根据权利要求1所述的传输装置，其中，所述处理器还被配置为：在所述一个或多个波束上发送第二信息，所述第二信息至少包括第二参考信号和/或所述第一参考信号。
8.根据权利要求7所述的传输装置，其中，在全部波束或者部分波束上发送所述第二信息中的所述第一参考信号；在全部波束或者部分波束上发送所述第二信息中的所述第二参考信号；并且不同波束上发送的所述第二参考信号的伪随机序列基于对应波束的波束标识和/或高层配置的信道状态信息标识被分别进行初始化。
9.根据权利要求7所述的传输装置，其中，所述第二信息中只配置有所述第二参考信号，所述第二参考信号与所述第一参考信号相同或者不同。
10.根据权利要求7所述的传输装置，其中，所述第一参考信号的发送周期与波束扫描的周期相同或者不同，所述第一参考信号的发送周期与所述第二参考信号的发送周期相同或者不同。
11.根据权利要求7所述的传输装置，其中，在发送的所述波束上，所述第一参考信号与所述第二参考信号在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述第二参考信号在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述第二参考信号在频域和时域上被复用。
12.根据权利要求7所述的传输装置，其中，所述第二参考信号被配置有一套或多套，以及所述第二参考信号的配置信息由所述发送端通过信令指示。
13.一种参考信号的传输装置，配置于接收端，所述传输装置包括：
存储器，其存储多条指令；以及
处理器，其耦合所述存储器并被配置为执行所述指令来实现如下操作：
在一个或多个波束上接收第一信息，所述第一信息在所述一个或多个波束上周期性地传输，所述第一信息至少包括同步信道、物理广播信道以及用于对所述物理广播信道进行解调的第一参考信号，
其中，所述同步信道、所述第一参考信号和所述物理广播信道中的至少一个包括波束标识，
所述第一参考信号的伪随机序列基于所述波束标识以及小区标识进行初始化。
14.根据权利要求13所述的传输装置，其中，在发送的所述波束上，所述第一信息还包括：用于传输系统参数的控制信道和/或数据信道。
15.根据权利要求13所述的传输装置，其中，在发送的所述波束上，所述第一参考信号与所述物理广播信道在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述物理广播信道在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述物理广播信道在频域和时域上被复用。
16.根据权利要求14所述的传输装置，其中，在发送的所述波束上，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述控制信道和/或数据信道在频域和时域上被复用。
17.根据权利要求13所述的传输装置，其中，所述处理器还被配置为：在所述一个或多个波束上接收第二信息，所述第二信息至少包括第二参考信号和/或所述第一参考信号。
18.根据权利要求17所述的传输装置，其中，所述第一参考信号的发送周期与波束扫描的周期相同或者不同，所述第一参考信号的发送周期与所述第二参考信号的发送周期相同或者不同。
19.根据权利要求17所述的传输装置，其中，在发送的所述波束上，所述第一参考信号与所述第二参考信号在频域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述第二参考信号在时域上被复用；或者，所述第一参考信号与所述第二参考信号在频域和时域上被复用。
20.一种通信系统，包括：
发送端，其被配置为在一个或多个波束上周期性发送第一信息，所述第一信息至少包括同步信道、物理广播信道以及用于对所述物理广播信道进行解调的第一参考信号，其中，所述同步信道、所述第一参考信号和所述物理广播信道中的至少一个包括波束标识，所述第一参考信号的伪随机序列基于所述波束标识以及小区标识进行初始化；以及
接收端，其被配置为在所述一个或多个波束上接收所述第一信息。
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