CN109906591B - 用于无线通信网络同步的设备和方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于无线通信网络同步的系统和方法。无线通信系统发送至少包括主同步信号、辅同步信号和SS块索引的SS块。用户设备接收发送的块，并且用户设备可以从任何接收的块中提取信号和索引。除了SS块索引之外，还可以将波束索引编码至每个SS块中。用户设备可以适当地响应所接收的信息。

Description

用于无线通信网络同步的设备和方法

技术领域

本公开涉及无线通信领域，尤其涉及同步信号的传输。

背景技术

蜂窝无线系统依赖于正确的同步。通常，同步是通过使用同步信号来执行的。基站发送由移动设备检测的同步信号，移动设备可以是移动电话、任何类型的用户设备、还可能是包括无线通信单元的其他设备或类似设备。

长期演进(long term evolution,LTE)是目前广泛使用的用于无线通信的技术。在LTE中，同步信号由基站(base station,BS)周期性地发送，例如，在用于频分双工(frequency division duplex,FDD)的每个帧的子帧0和子帧5中。在LTE中，主同步信号(primary synchronization signal,PSS)和辅同步信号(secondary synchronizationsignal,SSS)以不同的正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)符号发送。在一个周期，即5ms内，PSS和SSS各自在一个同步信号块中发送，即一个OFDM符号。UE通过检测PSS和SSS来获取时间和频率同步以及小区标识(identity,ID)。

目前一种可支持波束成形的同步信号的新无线电(new radio,NR)接入技术正在被开发。例如，NR基站将多个波束应用于一个周期内的同步时机的多个同步间隔。一方面，诸如基站、接入点或发送接收点的网络节点可以支持波束成形的三种实现，这三种实现方式是模拟波束成形、数字波束成形和混合波束成形。特别是对于模拟波束成形和混合波束成形而言，并发波束的最大数量可能受到射频(radio frequency,RF)链数量的限制。另一方面，根据详细的部署场景和所需的覆盖区域，不同网络节点采用的波束数量也可能彼此不同。因此，提供可以使用波束成形来传输的同步信号，同时使移动设备能够获取和跟踪由网络节点所采用的数量灵活的波束成形的同步信号，并提供有效的网络节点操作是一个问题。

在一个已经提出的解决方案中，多个不同的空间波束被应用于一个周期内的一个同步时机的相同数量的同步信号块。波束之间的映射(也被解释为波束方向或波束索引)和同步信号块是一对一和预定义的，例如，在同步信号块1，同步信号块2，...和同步信号块N中分别采用波束1，波束2，...和波束N。UE通过检测同步信号来获得波束索引，并且可以通过例如随机接入过程或上行链路反馈将该波束信息反馈给网络节点。

在另一个已提出的解决方案中，同步信号包括包含有小区ID的一部分的PSS、包含小区ID剩余部分的SSS、以及包含同步信号块索引的扩展同步信号(extendedsynchronization signal,ESS)，其中每个同步信号块是OFDM符号。每个PSS，SSS和ESS三元组唯一地对应于一个波束，并且在预定数量(即，14个)OFDM符号之一中进行频分复用。对于每个OFDM符号，PSS和SSS遵循与LTE相同的设计，并且使用Zadoff Chu(ZC)序列和伪随机序列的乘积生成ESS，其中符号索引通过不同的循环移位在ZC序列中编码。UE通过检测PSS/SSS得到小区ID，并通过检测ESS得到的同步间隔索引。

在上面讨论的提议中，网络节点实现受到限制。网络节点需要产生固定数量的波束，即等于同步间隔的数量。在一些实现中，网络节点可能产生不同数量，例如，小于或大于同步信号块的数量的波束，然而，还要求网络节点以预定义的方式应用波束成形，该要求不必要地增加了实施限制，以及规范工作。

发明内容

以下将描述在预定义时段的一个或多个同步信号(synchronization signal,SS)块中使用灵活数量的波束发送同步信号的方法，其中预定义时段可以是SS突发或SS突发集。在同步信号中提供编码小区标识、间隔块索引、发送接收点(transmit receive point,TRP)标识和/或波束索引的标记方法，以允许UE通过获取同步性和/或波束来执行对合适传输点的连续搜索，即使当UE不知道在网络节点处使用的波束的数量。具体地，它允许网络节点同时在一个SS块中发送多个波束，同时它还允许网络在一个SS突发中发送灵活数量的SS块。

在第一方面，公开了一种包含处理器的、用于无线通信的网络节点。处理器被配置为提供至少一个SS块，其中所述的至少一个SS块至少包括主同步信号和辅同步信号。处理器还被配置为将SS块索引编码至每个所述同步信号(SS)块中。网络节点还包括收发器，配置为发送所述SS块。在一些术语中，SS块可以是SS突发，并且相应的，SS块索引可以是SS突发索引。

网络节点在相同SS突发或SS突发集的多个SS块中发送多个同步信号，每个同步信号至少包括PSS和SSS以及可能的ESS，其中每个同步信号都包括了SS块索引的信息。网络节点可以以专有方式在每个SS块中以波束成形方式进行传播，即，不限制网络节点如何在SS块中应用波束。具体地，SS块索引可以以各种方式被编码，例如，通过调制ZC序列在PSS中编码，或者通过重用SSS序列在SSS/扩展同步信号(ESS)中编码，或者分成多于一个部分，每个部分对应PSS、SSS以及可能在物理广播信道(PBCH)中发送的另一部分中的一个。另外，可以在同步信号中编码区别于小区标识之外的不同的网络节点标识，例如TRP标识，这允许UE与同一小区内的多个TRP同步。UE从检测到的同步信号序列资源获得SS块索引。UE可以利用SS块索引进行反馈，以帮助eNodeB获得相关联的波束信息，例如，隐式地。

在第一方面的第一实施方式中，收发器被配置为使用多个波束来发送所述SS块。使用多个波束提供波束成形增益以扩展SS块中的同步信号的覆盖范围。

在第一方面的第二实施方式中，所述SS块还至少包括附加辅同步信号和物理广播信道信息中的一个。允许SS块还包括除主同步信号和辅同步信号之外的其他信号是有利的。它允许网络节点发送除PSS和SSS中信息之外的其他信息，例如，系统帧号(systemframe number,SFN)。

在第一方面的第三实施方式中，所述处理器被配置为将所述SS块索引编码至所述主同步信号、辅同步信号、附加辅同步信号和物理广播信道信息中的至少两个。当SS块索引被分成多个部分并且分别包括于不同类型的信号中时，网络节点可以自由地选择将所述SS块索引的一部分编码至哪一个信号是高效的。这进一步提供了灵活性。网络节点可以自由选择如何分割SS块索引以及将SS块索引划分为几部分。

在第一方面的第四实施方式中，所述SS块的数量是从1到N，其中N是预定义的最大值。允许使用在1和预定义的最大值之间的任意数量个的SS块是有利的。这允许网络节点选择灵活数量的所用SS块，这进一步导致同步信号的灵活开销。在第一方面的第五实施方式中，所述处理器被配置为将所述SS块索引编码至以下任一中：所述主同步信号，其中，所述处理器还被配置为将Zadoff Chu序列和附加序列相乘来获得主同步信号序列，其中所述附加序列在编码所述SS块索引中被使用；或者所述附加辅同步信号，其中所述处理器被配置为从与所述辅同步信号相同的序列集合中获得所述附加辅同步信号；或者所述辅助同步信号，其中所述辅同步信号的周期是一个系统帧的整数倍。通过在PSS中对SS块索引进行编码，有利的是，UE可以从PSS序列资源获得SS块索引，而不增加SSS中的信令开销。通过在重用与SSS相同的序列集合的附加辅同步信号中对SS块索引进行编码，因为在满足附加功能的同时可以最大程度地沿用现有同步信号设计/检测所以是有利的。通过在SSS中编码SS块索引，有利的是，UE可以从SSS序列获得SS块索引，而不增加PSS中的信令开销。

在用于无线通信网络同步的设备和方法的第一方面的第六实施方式中，所述处理器还被配置为将波束索引编码至所述至少一个SS块的每一个中。在第一方面的第六实施方式中，除了SS块索引之外，还在同步信号序列中对波束信息(例如，波束索引)进行编码。与总同步信号序列相关联的波束总数是预定义的。网络可以使用灵活数量的波束，其数量应不大于预定义的波束总数。UE从检测到的同步信号序列中获得SS块索引以及波束信息。UE可以使用该波束信息来向网络节点反馈。

在第一方面的第七实施方式中，所述波束索引的数量被编码至所述至少一个SS块中，该数量从1到M，其中M为预定义的最大值。允许使用在1和预定义的最大值之间任何数量的波束是有利的。这允许网络节点使用不同的实现来应用波束成形，例如，模拟/混合/数字波束成形。特别地，这允许网络节点应用多个波束的并发传输，以进一步提供减少的控制开销或更精细的波束分辨率。

在第一方面的第八实施方式中，所述处理器还将TRP标识和小区标识编码至所述至少一个SS块中的每一个中。在SS块中包括附加的网络节点标识相关信息是有利的，因为当UE连接到小区中的多个TRP时，它为UE提供了识别网络的可能性。

在用于无线通信网络同步的设备和方法的第二方面，提供了一种用于无线通信的用户设备。该用户设备包括：收发器，被配置为接收至少包括主同步信号和辅同步信号的一个SS块；处理器，被配置为从接收的SS块中提取SS块索引。

在第二方面的第一实施方式中，所述用户设备被配置为通过解码以下任一个来从所述至少一个接收的SS块中提取所述SS块索引：获得自将Zadoff Chu序列和附加序列相乘的所述主同步信号，其中所述附加序列对所述SS块索引进行编码，或者从与所述辅同步信号相同的序列集合中获得的附加辅同步信号，或者所述辅同步信号，其中所述辅同步信号的周期是一个系统帧的整数倍。通过在PSS中对SS块索引进行编码，有利的是，UE可以从PSS序列资源获得SS块索引，而不增加SSS中的信令开销。通过在重用与SSS相同的序列集合的附加辅同步信号中对SS块索引进行编码，因为在满足附加功能的同时可以最大程度地沿用现有同步信号设计/检测，所以是有利的。通过在SSS中编码SS块索引，有利的是，UE可以从SSS序列获得SS块索引，而不增加PSS中的信令开销。

在第二方面的第二实施方式中，所述处理器还被配置为获得波束索引和TRP身份中的任何一个。在SS块中包括附加的网络节点标识相关信息是有利的，因为当UE连接到小区中的多个TRP时，它为UE提供了识别网络的可能性。在第二方面的第三实施方式中，所述用户设备被配置为可以从所述SS块索引、所述波束索引和所述TRP标识的任何一个中获得上行链路传输。从接收的信息获得上行链路传输是有利的，从而可以为网络和UE之间的通信选择最佳可能条件。

在用于无线通信网络同步的设备和方法的第三方面中，公开了一种用于无线通信的方法。该方法包括提供至少一个SS块，其中所述至少一个SS块至少包括主同步信号和辅同步信号；将SS块索引编码至每个所述SS块中并发送所述至少一个SS块。将SS块索引编码到每个发送的SS块中是有益的。这将允许UE获得SS块索引，即使在UE处仅接收到了一个SS块。

在第三方面的第一实施方式中，该方法还包括使用多个波束发送至少一个所述SS块。使用多个波束提供波束成形增益以扩展SS块中的同步信号的覆盖范围。在第三方面的第二实施方式中，所述SS块还包括附加辅同步信号和物理广播信道中的至少一个。允许SS块还包括除主同步信号和辅同步信号之外的其他信号是有利的。它允许网络节点发送除PSS和SSS中信息之外的其他信息，例如，系统帧号(SFN)。

在第三方面的第三实施方式中，该方法还包括将所述SS块索引编码至所述主同步信号、辅同步信号、附加辅同步信号和物理广播信道信息中的至少两个。当SS块索引被分成多个部分并且分别包括于不同类型的信号中时，网络节点可以自由地选择将所述SS块索引的一部分编码至哪一个信号是高效的。这进一步提供灵活性。

在第三方面的第四实施方式中，所述至少一个SS块的数量是从1到N，其中N是预定义的最大值。允许使用在1和预定义的最大值之间任意数量的SS块是有利的。这允许网络节点选择灵活数量的使用的SS块，进一步导致同步信号的灵活开销。

在第三方面的第五实施方式中，该方法还包括将所述SS块索引编码至所述主同步信号、或者所述附加辅同步信号、或者所述辅助同步信号中的任一，其中，所述方法还包括：通过将Zadoff Chu序列和附加序列相乘来获得主同步信号序列，其中所述附加序列在编码所述SS块索引中被使用，其中该方法还包括从与所述辅同步信号相同的序列集合中获得所述附加辅同步信号，其中所述辅同步信号的周期是一个系统帧的整数倍。通过在PSS中对SS块索引进行编码，有利的是，UE可以从PSS序列资源获得SS块索引，而不增加SSS中的信令开销。通过在重用与SSS相同的序列集合的附加辅同步信号中对SS块索引进行编码，这是有利的，因为在满足附加功能的同时可以最大程度地沿用现有同步信号设计/检测。通过在SSS中编码SS块索引，有利的是，UE可以从SSS序列获得SS块索引，而不增加PSS中的信令开销。

在第三方面的第六实施方式中，该方法还包括将波束索引编码至所述至少一个SS块的每一个中。UE接收和使用从网络接收的所有信息是有益的。它可以更有效地利用资源并提高设备的可用性。在第三方面的第七实施方式中，编码到所述至少一个SS块中的所述波束索引的数量是从1到M，其中M是预定义的最大值。允许在使用1和预定义的最大值之间使用数量的波束是有利的。这允许网络节点使用不同的实现来应用波束成形，例如，模拟/混合/数字波束成形。特别地，这允许网络节点应用多个波束的并发传输，以进一步提供减少的控制开销或更精细的波束分辨率。

在第三方面的第八实施方式中，该方法还包括将TRP标识和网络标识编码到至少一个所述SS块的每一个中。在SS块中包括附加的网络节点标识相关信息是有利的，因为当UE连接到小区中的多个TRP时，它为UE提供了识别网络的可能性。

在用于无线通信网络同步的设备和方法的第四方面中，提供了一种用于无线通信的用户设备的方法。该方法包括接收SS块，其中所述SS块至少包括主同步信号和辅同步信号，并从接收的SS块中提取所述SS块索引。用户设备接收传输是有利的，其中每个SS块包括SS块索引。因此，可以通过仅接收一个SS块来获取同步所需的所有信息。

上述公开的用于无线通信网络同步的设备和方法以及用于无线通信的方法提供了用于从网络侧向用户设备提供所需同步信息的有效机制。特别有益的是，上面公开的设置是在波束成形的网络中，其中可以通过使用上述方面和实现来消除多个限制。在下面描述的实施例中，本发明的这些和其他方面将是显而易见的。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优点，现结合附图参考以下说明书，其中：

图1a示出了在无线通信系统中进行交互的网络节点和UE的示意图；

图1b示出了无线通信系统中使用的方法的示例；

图1c示出了无线通信系统中使用的方法的示例；

图1d示出了无线通信系统中使用的网络节点的示例；

图2示出了无线通信系统的信令图；

图3示出了同步信号的示例；

图4示出了与波束相关的SS块的示例；以及

图5示出了SS块的示例。

具体实施方式

以下结合附图提供的详细描述旨在作为实施例的描述，而无意表示可构造或利用实施例的唯一形式。然而，可以通过不同的实施例来实现相同或等同的功能和结构。

在以下描述中，广泛讨论了同步信号块(SS块)和SS块索引(SS块索引)。SS块用于携带不同的信号和信息。SS块索引是一段时间内SS块的索引，例如同步信号(SS)突发。例如，如果SS突发包括三个SS块，相应的SS块索引则包括这三个SS块的信息。其他用于相同目的的表达还有，例如同步信号间隔、同步信号时机、同步符号或类似的。然而，例如，同步信号间隔和同步信号间隔索引之间的差异对应于上面关于SS块和SS块索引描述的差异。

图1a示出了具有一个基站100和一个用户设备108的无线通信系统。为了清楚起见，仅示出了一个基站和用户设备。通常，无线通信系统涉及非常大量的基站，这些基站被连接以服务于非常大量的用户。图1a的基站包括信号处理电路101、波束成形器102和两个天线103a，103b。网络连接105用于将基站100连接到核心网络105。信号处理电路包括至少一个处理器106和至少一个存储器107，他们被配置成处理和产生将被进一步发送的信号。处理包括与同步和同步信号相关的若干不同任务。波束成形器102接收包括来自信号处理电路101的同步信号的信号，并将波束成形的形式提供给收发器104，收发器104使用发送天线103a，103b发送波束。天线的数量不限于两个。

如图1a所示，基站100被配置为向至少一个用户设备108发送数据。接收数据的特定处理和对接收到的同步信号的适当响应。用户设备108可以是移动电话，智能电话或类似设备。

如图1b所示，公开了无线通信系统中使用的方法的一个方面，例如图1a的基站100或图1d的网络节点118。在该方法中，首先提供SS块，如步骤111。在该示例中，SS块索引随后被编码至SS块中，如步骤112。然后，发送编码的SS块，如步骤113。传输可以以波束成形的形式进行。但是这并非是必要的。

如图1c所示，公开了在无线通信系统中使用的方法的另一个实施例，例如图1a的系统。在该方法中，首先提供SS块，如步骤114。在该例子中，SS块索引随后被编码到SS块中，如步骤115。除了SS块索引之外，波束索引也被编码到SS块中，如步骤116。在图1c的示例中，发送步骤117是在波束成形形式中的，然而，即使使用波束成形的通信，也不必以波束成形的形式发送SS块。

图1d示出了无线通信系统的一个方面。在该图中，示出了网络元件118。网络元件118包括处理器119。还可选地包括波束成形器120。网络元件118被配置为执行根据图1b的方法。可选地，网络元件118被配置为执行图1c的方法。当执行图1c的方法时，网络节点118中包括波束成形器120。

图2示出了无线通信系统的信令图。诸如基站的网络节点200被配置为与用户设备(user equipment,UE)201通信。网络节点200将包括至少一个SS块的信号202发送到用户设备201。SS块包括主同步信号和辅助同步信号。同步信号块以波束成形形式发送。每个SS块还包括SS块索引。SS块还可以包括波束索引。

根据所接收的信号，UE 201获得下行链路同步信息以及可能的优选的波束信息。此外，UE 202被配置为向网络节点指示波束信息和/或同步信息，以便获得优选的下行链路波束信息。

在图2的示例中，网络节点200使用灵活数量的波束和固定数量的同步信号序列资源来发送同步信号，每个同步信号序列资源与固定数量的SS块中唯一的SS块相关联。UE201从检测到的同步信号序列资源获得SS块信息。

网络节点使用同步信号突发或同步信号突发集中的灵活数量的波束(X)来发送同步信号202，该同步信号突发集包括灵活数量(T)的SS块，其中在每个SS块中应用P个波束，其中1<＝P<＝M且1<＝T<＝N，并且M和N是预定义的，例如，在标准中。在初始接入之前，每个SS块的波束数量P在UE中不一定已知。

图3提供了在包括多个SS突发的同步信号(SS)突发集合中对主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)进行传输的示例，其中每个SS突发包括多个SS块。对于PSS，SSS以及可能的其他信号，例如公共广播信道(public broad cast channel,PBCH)，将在一个SS块中应用相同的波束方向。一个SS块中的这些信号可以是时分复用(time divisionmultiplexed,TDM)，即如图3所示，或频分复用(FDM)。一个SS块可以是一个OFDM符号，或任何其他预定义的时间间隔。发送接收点(TRP)可以使用每个SS块的P(P<＝M)个波束和每个SS突发的T(T<＝N)个SS块来实现波束成形的同步信号，其中在图3中“标称”表示预定义的最大值(M和N)，“实际”表示TRP根据其波束成形能力使用的值。注意，这包括对单波束传输的支持，例如，当P＝T＝1时。UE不需要知道用于解码同步信号的实际波束数以及SS块的实际数量，因为相同的同步和小区搜索过程(例如，滑动窗口)可以被采用。在从任何SS块检测到SS时，可以获得小区搜索信息。

在图4中，示出了对于每个SS块的波束数量和实现相同覆盖范围的SS块的数量的选择。波束X的数量可以等于SS块N的数量，但是，它不必是相等的。在一个实施例中，X等于N。网络节点可以应用顺序的波束成形，即，每个波束方向对应于一个SS块；在另一个实施例中，X大于N。这在允许并发传输多个波束的一些实现中是特别有益的，例如，使用混合波束成形或数字波束成形。网络节点可以在至少一个SS块中应用多个波束成形同步信号的并发传输。多个波束成形的同步信号的并发传输是可以被标记的，例如，通过不同的同步信号序列。相同SS块的同步信号序列可以具有用于SS块索引的相同标签以及用于波束索引的不同标签。并发波束传输可用于实现更宽的宽块角宽度，从而减少SS块的数量，以减少开销，如图4所示。并发波束传输也可用于在给定数量的SS上实现更好的波束分辨率，在一个SS块中要发送的宽波束可以被分成多个并发的窄波束；在另一个实施例中，X小于N。网络节点可以将一个波束方向应用于多个SS块。这对于产生宽波束的一些实现尤其有益，例如，具有有限数量的天线元件的网络节点。

上述布置是有利的，因为对用于发送同步信号的波束数量没有严格限制，并且不必预先定义SS突发或SS突发集内的SS块与波束之间的映射。

接下来将对PSS或SSS中的SS块索引的编码进行解释。SS块索引在同步信号序列资源中被编码，例如，使用基站的处理器。同步信号资源是SS块索引的容器，其中一个同步信号序列对应于一个索引。在标准中预定义了多个同步信号序列资源，其总数等于SS块的最大数量，即N。N个同步信号资源和N个SS块之间的关系是一对一且预定义的。同步信号序列资源可以是PSS序列、SSS序列、或PSS序列和SSS序列的组合。同步信号序列资源也可以是PSS序列组、SSS序列组、PSS序列组和SSS序列组的组合、PSS序列和SSS序列组的组合、或PSS序列组和SSS序列的组合。

在一个实施例中，SS块索引在PSS序列中被编码。每个同步信号序列资源包括不同的PSS序列。网络在多个SS块中发送多个PSS序列。每个PSS序列与一个唯一的SS块相关联。表1中给出了关联的一个示例。PSS序列可以是LTE中定义的Zadoff-Chu序列，或者任何其他序列，该序列可以包含或不包含诸如小区ID的小区特定信息。

表1.同步信号序列资源与SS块之间的关联

这是有利的，因为UE可以从PSS序列资源获得SS块索引，同时也不增加SSS中的信令开销。

可以通过对具有SS块索引的序列进行调制来生成PSS序列，例如，通过以下公式

c_S(n)＝d_u(n)b_S(nmodm),n＝0,1,...,L-1

在等式中L＝tm，并且t和m是正整数，d_u(n)是具有根索引μ的在3GPP LTE中定义的L长度的ZC序列的第n个元素，b_S(nmodm)是长度为m的序列的第n mod m个元素，该序列限制为由具有相同(单位)幅度的复数组成，并且从SS块索引获得，即，每个SS块对应于唯一序列{b_S(nmodm)}。

这是有利的，因为UE从PSS获得小区特定信息，即来自所使用的根索引μ的小区ID的一部分，同时还能够获得SS块索引。应注意，在这种情况下，一组PSS序列与一个SS块相关联，即它们构成一个同步信号资源。

在一个实施例中，SS块索引在SSS序列中被编码。每个同步信号序列资源包括不同的SSS序列。网络在多个SS块中发送多个SSS序列。每个SSS序列与一个唯一的SS块相关联。SSS序列可以是LTE中定义的序列，或者任何其他序列，该序列可以包含诸如小区ID的小区特定信息或任何其他信息。这是有利的，因为UE可以从SSS序列获得SS块索引，而不增加PSS中的信令开销。

在一个实施例中，SS块索引S_ID在PSS和SSS中被联合编码。S_ID是

和

的函数，其中

在PSS序列中被编码，

在SSS序列中被编码。在一个实施例中，存在由{0,1,2,3}索引的四个SS块，

来自{0,1}，

来自{0,1}，并且

这是有利的，因为SS块索引的指示可以通过设置

和

被灵活分配给PSS和SSS，以实现更好的性能和复杂性权衡。

在图5中，公开了另一个实施例。在该实施例中，每个PSS与一个SSS(即SSS1)和一个附加辅同步信号(即SSS2)相关联。SSS1用于承载小区ID，如在LTE中那样。SSS2使用相同的集合或SSS序列的子集来指示附加信息。详细设计可以在图5中找到，其中每个SS块包括对应于相同波束的PSS，SSS1，SSS2和PBCH。在LTE中，对于帧定时的编码，用于前半帧和后半帧的SSS序列不同，例如，前半部分为168个序列，后半部分为168个序列。因此，SSS2的总可用序列是336。这是有利的，因为SSS序列可以被重用以负载包括SS块索引和波束索引的附加信息。另外，SSS检测器可以重用于SSS1和SSS2，因为它们共享相同的序列集合。

在另一实施例中，每个PSS与一个SSS(即SSS1)或一个附加辅同步信号(即SSS2)相关联。SSS2使用部分SSS序列来指示除SSS1之外的信息，例如SS块索引和/或波束索引信息。具体地说，SSS1使用前168个序列来携带小区ID，并且仅在每个帧的前半帧中发送。这样，可以通过检测SSS1直接获得帧定时信息。另外，SSS2使用所有336个SSS序列的后168个SSS序列，并且仅在每个帧的后半帧中发送。SSS2序列的选择与SSS1序列的选择无关，并可用于携带附加信息。例如，假设存在14个SS块，可以将后168个SSS2序列分成14个组，每个组包含12个SSS2序列。每个组唯一地与一个同步间隔相关联，并且一个组中的每个SSS2序列与一个波束索引唯一地相关联。这是有利的，因为现有的同步信号设计/检测可以在满足附加功能的同时最大程度地沿用。

在另一实施例中，SS块索引在同步信号序列和PBCH中联合编码。在LTE中，在前半帧和后半帧中使用不同的SSS序列。假设SS的周期从半个系统帧增加到较长值(例如，一个系统帧)，可以重用后半帧的不同SSS序列以指示SS块索引的两个状态。可以在关联的PBCH中指示其他剩余的SS块索引。这是有利的，因为现有的同步信号序列设计可以被重用，将简化实现和标准化。

可以通过重用LTE中的现有信息比特来在PBCH中传送SS块索引。当同步周期进一步增加，例如，增加到几个系统帧，该问题可以被调节。在一个实施例中，SS周期增加到80ms，即8个帧。然后，在检测到PSS/SSS并获得SS块索引时，每8个帧内的帧索引也是可用的，这意味着在PBCH中用于系统帧号指示的字段中保存3个比特。该保存的3个比特可用于指示SS块的2³＝8个状态而不增加PBCH开销。结合SSS序列保存的两个状态指示的能力，在不增加同步信号序列的数量或PBCH中的比特数的情况下将存储16个状态。这适用于将SS块索引分成两部分，一部分在同步信号中，另一部分在PBCH中。这是有利的，因为现有的同步信号序列设计和PBCH设计都可以被重用，将简化实现和标准化。

在另一个实施例中，波束信息可以与SS块索引相关联。该关联在网络节点处是已知的但对UE是未知的。UE显式地(例如，上行链路控制信令)或隐式地(例如，所选择的物理随机接入信道(physical random access channel,PRACH)资源)反馈SS块索引。然后，网络节点可以从所使用的波束与SS块之间的关联中获得波束信息。这是因为网络节点含有UE指示的特定SS块中使用了哪个波束的信息。这是有利的，因为网络节点可以获取至少部分波束信息。在每个SS块中仅采用一个波束的情况下，可以毫无疑义地获得所有波束信息。

在另一实施例中，网络节点使用灵活数量的波束X和灵活数量的同步信号序列资源T来发送同步信号，其中每个T与唯一的SS块相关联。总共N个同步信号序列资源包括多个同步信号序列，每个同步信号序列与一个波束相关联。总共N个同步信号序列资源与预定义的最大数量的波束索引M相关联。UE从检测到的同步信号序列资源获得显式波束信息。

在一个实施例中，使用预定义的最大波束数M。除了SS块索引之外，还在同步信号序列中编码波束信息。最大数量的波束M是预定义的。每个波束的详细辐射模式取决于网络节点的实现并且在UE处是未知的。如在第一实施例中已经公开的，波束X的数量不必受SS块N的数量的限制。UE在初始接入之前没有X的信息。然而，UE具有M的信息，以及N个同步信号序列资源与M个波束索引的关联。对于网络节点，N个同步信号序列资源仅包括映射到X个波束的序列，例如，波束ID{0,1,...,X-1}。这是有利的，因为UE可以从同步信号和波束之间的预定义关联获得波束ID。然后可以将波束ID反馈给网络节点。

在一个实施例中，N个同步信号序列资源与M个波束相关联。一个同步信号序列资源唯一地与一个SS块索引相关联，并且还与波束相关联，如表2所示。

表2.同步信号序列资源，SS块以及波束之间的关联

同步信号序列资源索引	SS块索引	波束ID
			0	0	{0,1,…,M-1}或其子集
1	1	{0,1,…,M-1}或其子集
			…	…	{0,1,…,M-1}或其子集
N-1	N-1	{0,1,…,M-1}或其子集

这是有利的，因为可以实现反馈信令的减少。由于同步信号序列通常包括用于小区ID和SS块索引的信息，因此同步信号序列中包括的信息状态的总数通常大于波束的数量。在一个示例中，如果存在504个小区索引和10个SS块，那么信息状态的数量是5040，而最大波束数量可以小得多，例如，M＝16。因此，UE可以使用波束ID，而不是使用同步信号序列索引来反馈更少的信息。

在一个实施例中，同步信号序列资源包括一组SSS序列，该SSS序列包括用于SS块索引、小区ID和波束ID的信息。与同步信号序列资源相关联的组内SSS序列携带相同的SS块索引，但是具有不同的波束ID。具有相同SS块索引的序列集合形成一个同步信号序列资源。SS块索引的信息可以是从N个值中选择的索引，即{0,1,…,N-1}。小区ID的信息可以是小区索引，也可以是如LTE中的小区索引的一部分。用于波束ID的信息可以是从M个值中选择的索引，即{0,1,…,M-1}。这是有利的，因为存在应用于每个SS块中使波束能达到其最大的灵活性，即多达M个并发波束。

作为表2的特殊情况，与同步信号序列资源相关联的波束ID可以仅是{0,1,…,M-1}的子集。在一个实施例中，波束ID被分类为N个组，其中每个与唯一的同步信号序列资源相关联。例如，通过假设N＝4且M＝8，该关联在下面的表3中示出。

表3.在同步信号序列资源，SS块以及波束之间的关联。其中，N＝4，M＝8，并且每一个同步信号序列资源仅与波束ID的子集相关联

在这种情况下，波束ID和SS块索引与同步序列资源共同关联。部分同步信号序列的波束信息数量可以被减少。请注意，UE需要知道这种关联以从检测到的同步信号序列中获得SS块索引和波束ID。这是有利的，因为减少的同步信号序列数量可以在标准中被预定义。在该实施例中，每个同步信号序列资源的信息状态总数从8减少到2。这允许每个SS块中最多有2个并发波束。与仅具有SS块索引的前述实施例类似，可以在同步信号和PBCH中联合编码波束信息，以重用LTE设计。

在所有描述的实施例中，UE可以与网络的多个连接一起工作，例如，连接到相同TRP的多个波束，或者相同小区中不同TRP的多个波束(即，具有相同的小区ID)，或甚至不同小区中的多个TRP。特别地，对于连接到相同小区的多个TRP的UE，期望同步信号设计可以允许UE获取TRP信息以便维持多个TRP连接。TRP信息可以与前面的实施例类似地编码，例如PSS、SSS、ESS、PBCH或它们的组合中的TRP ID。

已经结合本文的各种实施例描述了用于无线通信网络同步的系统和方法。然而，通过研究附图，公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项功能。在相互不同的从属权利要求中引述某些措施这一单纯事实不指示这些措施的组合无法有利使用。计算机程序可以存储/分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光学存储介质或固态介质，但也可以以其他形式分布，例如通过因特网或其他有线或无线电信系统。

Claims (11)

1.一种用于无线通信的网络节点(100)，包括：

处理器(106)，被配置为：

提供(111)至少一个同步信号SS块，其中所述SS块至少包括主同步信号和辅同步信号；

将所述SS块索引编码(112)至以下的任意个中：

-所述主同步信号，其中所述处理器(106)还被配置为将Zadoff Chu序列和附加序列相乘来获得主同步信号序列，其中所述附加序列在编码所述SS块索引中被使用，或者

-所述附加辅同步信号，其中所述处理器(106)被配置为从与所述辅同步信号相同的序列集合中获得所述附加辅同步信号，或者

-所述辅同步信号，其中所述辅同步信号的周期是一个系统帧的整数倍；

将多个波束索引编码至所述至少一个SS块的每一个中；以及

收发器(104)，被配置为发送(113)所述SS块。

2.根据权利要求1所述的网络节点(100)，其中，所述收发器(104)被配置为使用多波束发送(115)所述SS块。

3.根据权利要求1或2所述的网络节点(100)，其中，所述SS块还包括附加辅同步信号和物理广播信道信息中的至少一个。

4.根据权利要求1或2所述的网络节点(100)，其中所述SS块的数量从1到N，其中N为预定义的最大值。

5.根据权利要求1所述的网络节点(100)，其中编码至所述至少一个SS块的所述波束索引的数量为1到M，其中M为预定义的最大值。

6.根据权利要求1或2所述的网络节点(100)，其中所述处理器(106)还将发送接收点TRP标识和小区标识编码至所述至少一个SS块中的每一个中。

7.一种用于无线通信的用户设备(108)，包括：

收发器(109)，被配置为接收至少包括主同步信号和辅同步信号的至少一个同步信号SS块；

处理器(110)，被配置为：

通过解码以下任意个来从所述至少一个接收的SS块中提取所述SS块索引：

-获得自将Zadoff Chu序列和附加序列相乘的所述主同步信号PSS，其中所述附加序列对所述SS块索引进行编码，或者

-从与所述辅同步信号相同的序列集合中获得的附加辅同步信号，或者

-所述辅同步信号，其中所述辅同步信号的周期是一个系统帧的整数倍；

从接收的SS块中提取多个波束索引。

8.根据权利要求7所述的用户设备(108)，其中，所述处理器(110)还被配置为获得发送接收点TRP标识。

9.根据权利要求8所述的用户设备(108)，其中，所述用户设备(108)被配置为从所述SS块索引、所述波束索引和所述TRP标识中的任意个获得上行链路传输。

10.一种用于无线通信的方法，包括：

提供(111，114)至少一个同步信号SS块，其中所述至少一个SS块至少包括主同步信号和辅同步信号；

将所述SS块索引编码至以下的任意个中：

-所述主同步信号，其中所述方法还包括将Zadoff Chu序列和附加序列相乘来获得主同步信号序列，其中所述附加序列在编码所述SS块索引中被使用，或者

-所述附加辅同步信号，其中所述方法还包括从与所述辅同步信号相同的序列集合中获得所述附加辅同步信号，或者

-所述辅同步信号，其中所述辅同步信号的周期是一个系统帧的整数倍；

将多个波束索引编码至所述至少一个SS块的每一个中；以及

发送(113，117)所述SS块。

11.一种无线通信方法，包括：

接收至少一个同步信号SS块，其中所述SS块至少包括主同步信号和辅同步信号；

通过解码以下任意个来从所述至少一个接收的SS块中提取所述SS块索引：

-获得自将Zadoff Chu序列和附加序列相乘的所述主同步信号PSS，其中所述附加序列对所述SS块索引进行编码，或者

-从与所述辅同步信号相同的序列集合中获得的附加辅同步信号，或者

-所述辅同步信号，其中所述辅同步信号的周期是一个系统帧的整数倍；以及

从接收的SS块中提取多个波束索引。

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