[发明专利]信号的发送方法、同步方法、基站及UE

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及信号的发送方法、同步方法、基站及用户设备(User Equipment，UE)。

背景技术

基站在进行信号发射时，通常包括低频和高频两种场景。

低频的场景下，无线信号的路径损耗比较小，每个天线端口形成的波束是如图1所示的宽波束，因此可以覆盖整个小区的用户，其广播信道，系统消息，寻呼消息等可以通过宽波束进行发射从而达到对小区用户的很好的覆盖。

高频的场景下，无线信号的路径损耗增大，如果仍然用宽波束发射，则小区的覆盖范围非常小，无法覆盖到距离较远的UE，如图2所示。

高频的场景下，为了使无线信号覆盖到距离较远的UE，可以减小天线间距，从而使单位面积可容纳的天线数增多，利用大规模(massive)多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)的波束成形(beamforming)技术形成很高的天线增益来弥补路径损耗。Massive MIMO的天线会达到很多，甚至上百根，在形成大的天线增益的同时，形成的波束(beam)的宽度很窄，一个窄波束只能覆盖部分区域，无法覆盖到小区中的所有用户，例如图3中，波束B2只能覆盖到UE1，UE2无法被波束B2覆盖。

在高频多波束发送的场景下，为了为小区内的用户服务，不同的波束可能需要分时为小区内的用户服务，各个波束下需要广播信道、同步信道等公共信道覆盖到小区所有的用户，以使小区内的用户获得同步和必要的系统消息，从而接入小区。

现有技术采用一种双环波束接入的方法，用于UE接入窄波束发射的网络。

双环波束接入过程包括第一环路和第二环路。第一环路(循环)波束用于小区发现(discovery)，UE按第一环路的周期进行全小区扫描，检测第一环路相关的同步信道和公共信道。例如，第一环路的周期为40ms，一个周期内共8个广播波束，基站每40ms通过发现子帧(Discovery subframe)将8个广播波束分时发送一遍，每个波束承载同步信道和广播信道(physical broadcast channel，PBCH)，用于UE的检测和主信息块(Master Information Block，MIB)的获取。UE基于检测到的beam下的信道，反馈相应的beam信息给基站。

第二环路(循环)在第一环路波束扫描的基础上，基站基于UE反馈的beam信息，仅向存在UE的波束(sector beam)进行扫描，例如仅向B2，B5的位置发送波束，如图4所示。在第一环路的周期内除了Discovery subframe外的其他无线帧，sector beam的同步信道和公共信道重复发送，其中，第一环路的周期也称为外环周期。

另一种对比方案为单环路beam接入方案，即基站周期性扫描所有的beam，周期性发送所有beam的同步信道和公共信道，不需要根据UE的反馈进行sector beam的选择及其同步信道和公共信道的循环发送。

通过双环波束接入方法，由于基站在第二环路仅需要发送部分beam的同步信道和公共信道，相比单环路beam接入方案，可以减少系统开销，并减少对其他beam的干扰，同时节省基站能耗。

通常的双环波束接入过程如下：

1)基站按照第一环路周期发送所有beam的discovery信号，例如主同步信号(Primary Synchronization Signal，PSS)或者辅同步信号(Secondary Synchronization Signal，SSS)或者PBCH。

2)UE检测同步信号获取物理小区标识(Physical Cell ID，PCI)和波束标识(Beam Id)。其他获取Beam Id的方法：例如基站通过PBCH发送对应波束的Beam Id，UE根据PBCH获取Beam Id。

3)UE通过与第一环路Beam关联的上行信道反馈Beam Id，基站仅需知道哪个Beam位置存在UE，以用于确定第二环路的sector Beam，不需要知道具体的UE信息。

4)UE通过接收sector Beam读取系统信息，获取PRACH配置信息，通过随机接入过程接入系统，进入无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)连接(connected)状态。