波束成形无线网络的波束同步方法技术

本发明专利技术提供了一种在波束成形毫米波网络中进行小区间协同以避免/最小化小区间干扰的方法以改进波束图型指示符的检测几率。基站首先获取相邻基站的信标信号传输信息，其中，多个信标信号在来自多个相邻基站的多个控制波束中传输。然后基站通过与该多个相邻基站进行协同确定信标信号传输配置，以最小化小区间干扰。每个控制波束配置一组周期性分配的资源块和一组波束成形权重。最后，该基站基于该确定的信标信号传输配置透过该多个控制波束传输多个信标信号。

Beam synchronization method for beamforming wireless network

The present invention provides a method for inter cell collaboration in a beam forming millimeter wave network to avoid / minimize inter cell interference in order to improve the detection probability of a beam pattern indicator. The base station first obtains the beacon signal transmission information of the adjacent base station, wherein, a plurality of beacon signals are transmitted in a plurality of control beams from a plurality of adjacent base stations. The base station then determines the beacon signal transmission configuration by coordinating with the plurality of adjacent base stations so as to minimize inter cell interference. Each control beam is configured with a group of periodically allocated resource blocks and a set of beamforming weights. Finally, the base station transfers a plurality of beacon signals over the plurality of control beams based on the determined beacon signal transmission configuration.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请的权利要求范围依据35U.S.C.§119要求如下申请的优先权：2014年10月07日递交的申请号为62/060,778，标题为“BeamSynchronizationMethodsforWirelessNetworks”的美国临时案；以及2015年09月25日递交的申请号为14/865，125的美国专利申请。在此合并参考上述美国临时申请案的全部内容。
本专利技术有关于无线通信，更具体地，有关于毫米波(MillimeterWave，mmW)波束成形(beamforming)系统中的波束同步和小区间协同(inter-cellcoordination)。
技术介绍
移动载波遭遇的带宽短缺问题引发了对3G与300GHz之间未充分利用的毫米波频谱进行开发以用于下一代宽频蜂窝通信网。毫米波频带的可用频谱比传统蜂窝系统的大两百倍。毫米波无线网络使用与窄波束(narrowbeam)的定向通信并支持数千兆位(multi-gigabit)的数据速率。尚未充分利用的毫米波频谱具有从1mm到100mm的波长范围。毫米波频谱的极小波长可使大量的小型化天线(miniaturizedantenna)放置在小的区域内。这样的小型化天线可通过电可控阵列(electricallysteerablearray)产生定向传送而形成高波束成形增益。随着毫米波半导体电路的最新进展，毫米波无线系统已经成为真正落实可行的解决方案。然而，对于定向传输的严重依赖和传播环境的脆弱性对毫米波网络提出了特殊的挑战。需要使用方向性天线或通过基于阵列的波束成形以补偿严重的路径损耗。空间域多存取(spatialdomainmultipleaccess)与其他多存取机制联合使用。总体而言，保持天线指向和追踪精度成为通信流程许多阶段中的基本，包括基于控制信道的多个操作。基站(basestation，BS)以空间域波束图型(beampattern)在控制信道中广播信标(beacon)信号以用于小区搜索和切换应用。信标信号具有相对较大的波束宽度，其中具有重叠的连续波束。信标信号包括信标位置指示数字。在BS从用户装置(userequipment，UE)接收反馈之后，BS将可定位UE方向。信标信号为具有小占空比的周期性信号，而并非连续广播信号。所有BS广播信标信号的周期性可能是相同的。然而，UE通常从多个相邻小区接收同信道(co-channel)信标信号。如果这些信标信号不与时间-频率-空间域协同(coordinate)，小区间信标干扰(信标污染(beaconcontamination,BC))将限制小区搜索和各种控制信道相关的操作(包括同步、切换、天线指向和追踪)的性能。因此需要寻找一种解决方案，来协同来自不同基站的信标信号，以避免/最小化毫米波波束成形系统中的小区间干扰。
技术实现思路
本专利技术提出一种在波束成形毫米波网络中进行小区间协同以避免/最小化小区间干扰的方法以改进波束图型指示符的检测几率。基站首先获取相邻基站的信标信号传输信息，其中，多个信标信号在来自多个相邻基站的多个控制波束中传输。然后基站通过与该多个相邻基站进行协同确定信标信号传输配置，以最小化小区间干扰。每个控制波束配置一组周期性分配的资源块和一组波束成形权重。最后，该基站基于该确定的信标信号传输配置透过该多个控制波束传输多个信标信号。该信标信号传输信息包括波束图型或波束标识信息、信标周期以及波束清除顺序。在第一实施例中，基于公共外部时钟获取该信标信号传输信息。在第二实施例中，通过从该多个相邻基站的其中一个扫描该多个信标信号获取该信标信号传输信息。在第三实施例中，通过在观察期间从该多个相邻基站的每一个扫描该多个信标信号获取该信标信号传输信息。该基站检测每个信标信号的无线信号质量或功率信息并确定信标周期和波束扫描顺序以最小化来自不同小区的信标信号传输之间的小区间空间干扰。下面详细描述了其他实施例和优点。本
技术实现思路
并不意在限制本专利技术。本专利技术是由权利要求限定的。附图说明附图说明了本专利技术的各个实施例，其中，相同的数字指示相同元件。图1是根据本专利技术一个方面具有小区间波束协同的波束成形毫米波移动通信网络的示意图。图2为根据本专利技术实施例基站和用户装置的简化模块示意图。图3为波束成形毫米波系统中用于信标信号传输的小区间控制波束协同的第一实施例示意图。图4为波束成形毫米波系统中用于信标信号传输的小区间控制波束协同的第二实施例示意图。图5为波束成形毫米波系统中用于信标信号传输的小区间控制波束协同的第三实施例示意图。图6为波束成形毫米波系统中用于信标信号传输的小区间波束协同的流程图。图7为根据本专利技术一个新颖的方面小区间波束协同方法的流程图。具体实施方式现在将详细参阅本专利技术的一些实施例，这些实施例显示在附图中。图1是根据本专利技术一个方面具有小区间波束协同的波束成形毫米波移动通信网络100的示意图。波束成形毫米波移动通信网络100包括服务多个小型小区的多个BS，其中，该多个BS包括第一BS1和第二BS2。毫米波蜂窝网络使用具有窄波束的方向通信且可支持数千兆位的数据速率。方向通信通过数字及/或模拟波束成形实现，其中，多个天线元件具有多组波束成形权重以形成多个波束。例如，BS1和BS2都方向性地配置多个小区，且每个小区由一组粗分辨率控制波束所覆盖。而每个控制波束由一组精分辨率专用数据波束所覆盖。BS以空间域控制波束图型在控制信道中广播信标信号以用于小区搜索和切换应用。每个控制波束广播最小数量的小区特定和波束特定信息，类似于LTE系统中的系统信息块(SystemInformationBlock，SIB)或主信息块(MasterInformationBlock，MIB)。每个控制波束也承载UE特定控制或数据流量。每个控制波束传输一组已知信标信号以用于初始时间-频率同步、对传输信标信号的控制波束的识别以及对传输信标信号的控制波束的无线电信道质量的测量。在图1的示例中，UE101位于BS1服务的小区的覆盖范围内，且接收由BS1透过使用控制波束CB2的控制信道传输的信标信号。然而，UE101也接收由BS2透过使用控制波束CB1的控制信道传输的信标信号。如果这些信标信号不与时间-频率-空间域协同(coordinate)，小区间信标干扰(BC)将限制小区搜索和各种控制信道相关的操作(包括同步、切换、天线指向和追踪等)的性能。根据本专利技术一个新颖的方面，提出一种用于信标信号传输的小区间干扰的解决方法。所有相邻基站彼此之间协同用于信标信号的控制波束传输。可通过不同基站之间的波束对准(alignment)，或调整来自基站的传输功率以实现协同。协同的标准可基于避免小区间干扰或最小化小区间。图2为根据本专利技术实施例基站BS201的简化模块示意图。BS201包括具有多个天线元件的天线阵列235，其中，该多个天线元件传输和接收无线电信号。RF收发器模块233耦接于天线，用于从天线235接收RF信号，将RF信号转换为基带信号并将基带信号发送至处理器232。RF收发器模块233也将从处理器232接收的基带信号转换为RF信号，并发送至天线235。处理器232处理接收的基带信号并激发不同功能模块执行BS201中的特征。存储器231存储程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：由基站在波束成形移动通信网络中获取信标信号传输信息，其中，多个信标信号在来自多个相邻基站的多个控制波束中传输；通过与该多个相邻基站进行协同确定信标信号传输配置，以最小化小区间信标信号干扰，其中,每个控制波束由一组周期性分配的资源块和一组波束成形权重配置；以及基于该确定的信标信号传输配置透过该多个控制波束传输该多个信标信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.07 US 62/060,778;2015.09.25 US 14/865,1251.一种方法，包括：由基站在波束成形移动通信网络中获取信标信号传输信息，其中，多个信标信号在来自多个相邻基站的多个控制波束中传输；通过与该多个相邻基站进行协同确定信标信号传输配置，以最小化小区间信标信号干扰，其中,每个控制波束由一组周期性分配的资源块和一组波束成形权重配置；以及基于该确定的信标信号传输配置透过该多个控制波束传输该多个信标信号。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该多个控制波束的集合产生辐射图型，其中，该辐射图型覆盖小区的整个服务区域。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该信标信号传输信息包括波束图型或波束标识信息、信标周期以及波束清除顺序。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该基站基于该信标周期以及该波束清除顺序与该多个相邻基站进行同步。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于公共外部时钟获取该信标信号传输信息。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过扫描来自该多个相邻基站的其中一个的该多个信标信号以获取该信标信号传输信息。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该基站与该其中一个相邻基站的信标周期以及波束清除顺序同步。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过在观察期间扫描来自该多个相邻基站的每一个的该多个信标信号以获取该信标信号传输信息。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该基站检测每个信标信号的无线信号质量或功率信息并确定信标周期和波束扫描顺序以最小化来自不同小区的信标信号传输之间的小区间空间干扰。10.如权利要求8所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈儒雅，苏育德，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71