[发明专利]具有主收发器和辅收发器的无线电收发设备和利用该设备提供初始接入的方法

说明书

本公开涉及一种无线电收发设备(200)，包括：多天线阵列(201)；耦合到多天线阵列(201)的主收发器(203)，其中该主收发器(203)被配置为在总收发器带宽上波束成型第一多个数字信号(202)，其中波束成型的一部分在数字域中被处理，波束成型的另一部分在模拟域中被处理；以及耦合到多天线阵列(201)的辅收发器(205)，其中该辅收发器被配置为在总收发器带宽的一部分上波束成型第二多个数字信号(204)，其中波束成型在数字域名中被处理。为了提供用户设备(UE)(120)与接入点(AP)(110)之间的初始接入，AP的辅收发器(503)在不同波束方向上发送多个广播信号(502)；并且UE的辅收发器(505)接收至少部分广播信号(504)，用于确定优选波束方向。

技术领域

本公开涉及一种具有耦合到多天线阵列的主收发器和辅收发器的无线电收发设备，具体用于毫米波(mm波)网络的初始接入。本公开还涉及用于在用户设备(UE)和接入点(AP)之间提供初始接入的方法，具体用于毫米波网络。本公开具体涉及UE到毫米波AP的初始接入过程，该过程包括广播信令、小区检测、波束对准和随机接入。

背景技术

如图1中的示例所示，用于向用户设备(UE)120提供到接入点(AP)110(例如，无线电小区或基站)的初始接入100的初始接入过程主要包括以下步骤：广播信令、小区检测、波束对准和随机接入。在AP 110的波束111，121分别与UE 120对准之前，必须进行波束扫描，这可能会消耗大量的无线电资源(时间、频率)。具体地，当应用混合波束成型收发器架构时，TX和RX都需要经由模拟电路(例如，模拟移相器的配置)来切换波束。这种模拟波束切换可能非常慢，例如需要500纳秒(ns)到1微秒(us)(取决于实现方式)。这意味着不同波束121，122的传输之间必须保留500ns-1us的保护间隔(GI)。在这样的GI期间，不发送或接收信号。这样，系统将会具有信令开销和用户接入的高延迟，即用户等待时间长。

发明内容

本发明的目的是提供用于改进用户设备和接入点之间的接入过程的技术。

该目的通过独立权利要求的特征来实现。更多实现方式由从属权利要求、说明书和附图来保护。

本发明的基本思想是设计一种新的收发器架构，该架构包括作为主收发器的混合宽带收发器和辅全数字窄带收发器。信号带宽分为两部分：一个是宽带宽部分，用于在混合波束成型约束下由主收发器进行一般数据传输；一个是窄带宽部分(例如1MHz)，用于初始接入和其他可选任务，例如具有全数字MIMO能力的辅收发器的小数据包传输。换句话说，辅收发器在整个带宽的窄子带中运行，并且负责初始接入和其他可选任务，例如小数据包传输。

对于初始接入，辅收发器利用先进的全数字MIMO技术(例如，到达角(AoA)估计)执行快速TX波束扫描以及RX波束成型。在一些UE的初始接入期间，其他UE的数据传输无需中断。在辅收发器辅助AP和UE找到最佳波束方向之后，基于这些波束方向计算混合收发器的最佳波束成型系数。基于上述新的收发器架构以及混合宽带收发器和辅全数字窄带收发器之间的功能划分，介绍以下四种场景中用于初始接入的相应帧结构和协议：1)单小区独立毫米波网络；2)多小区独立毫米波网络；3)单小区覆盖毫米波网络；4)多小区覆盖毫米波网络，其中单小区或多小区分别指UE用单个毫米波AP或多个毫米波AP进行初始接入的情况。此外，独立或覆盖分别指在不具有来自6GHz以下广域网的辅助或具有来自6GHz以下广域网的辅助下进行初始接入过程。

为了详细描述本发明，将使用以下术语、缩写和符号：

TDD：时分双工

FDD：频分双工

UL：上行

DL：下行

RX：接收

TX：发送

UE：用户设备，移动终端