异构网络中的毫米波小小区中的波束检测、波束跟踪和随机接入制造技术

本发明专利技术公开了一种用于波束检测和波束跟踪的系统和方法。在一项实施例中，所述方法包括：所述UE检测由一个或多个小小区节点在波束中发送的参考信号，每个参考信号被分配给一个波束；所述UE测量所述波束的波束质量；所述UE将质量最佳的波束报告给宏小区节点；所述UE从所述宏小区节点接收分配，其中所述分配用于向指定小小区节点发送接入信号；以及所述UE向所述指定小小区节点发送所述接入信号。

Beam detection, beam tracking and random access in small cells of millimeter wave in heterogeneous networks

The present invention discloses a system and method for beam detection and beam tracking. In one embodiment, the method includes: detecting the UE reference signal sent by one or more small cell nodes in the beam, each reference signal is assigned to a beam; the UE measurement of the beam quality; the UE will report to the best quality of the beam the macro cell node; the UE receives the allocation from the macro cell node, wherein the distribution used to specify small cell node sends a signal; and the UE to the specified area of the access node send small signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】异构网络中的毫米波小小区中的波束检测、波束跟踪和随机接入相关申请案交叉申请本申请要求2015年7月2日递交的专利技术名称为“异构网络中的毫米波小小区中的波束检测、波束跟踪和随机接入(BeamDetection,BeamTrackingandRandomAccessinMM-WaveSmallCellsinHeterogeneousNetwork)”的第14/791,112号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的全部内容以引用的方式并入本文本中。
本专利技术大体上涉及一种用于波束检测或波束牵引的系统和方法，在具体实施例中，涉及一种用于异构网络中的毫米波(millimeterwave，mm-wave)小小区中的波束选择或波束牵引的系统和方法。
技术介绍
预期下一代无线通信系统(5G)将需要提供比当前4G系统(例如LTE或WiMAX)大100倍至1000倍的容量才能满足移动流量的预计增长。现有的提高频谱效率的方法不太可能满足无线数据的这一爆发性需求。当前的4G系统使用各种先进技术来近乎消除理论限制与实际成果之间的差异，这些先进技术包括正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)、所输入多输出(MultipleInputMultipleOutput，MIMO)、多用户分集、空分多址(spatialdivisionmultipleaccess，SDMA)、高阶调制、先进编码和链路自适应。因此，载波聚合和高阶MIMO等较新技术可能仅稍许改进频谱效率。增加过去运作良好的容量的一种策略是使用较小的小区。增加容量的另一种策略是将频率扩展到毫米波(millimeterwave，mm-wave)段。在毫米波段中，可以通过利用宽频段(例如1GHz频段)来实现非常高的数据速率。但是毫米波段存在严重的路径损耗，这使得毫米波通信中必须使用波束成形技术。在毫米波系统中，由于波长很短，所以能够实施大规模的天线阵列，因而能够形成具有高天线增益的窄波束来克服路径损耗。检测毫米波演进型基站(EvolvedNodeB，eNB)与用户设备(userequipment，UE)之间的正确波束会造成大量的信令和时间开销。
技术实现思路
根据本专利技术一实施例，一种用于提供异构无线网络中的指定小小区节点与UE之间的数据链路的方法包括：所述UE检测由一个或多个小小区节点在波束中发送的参考信号，每个参考信号被分配给一个波束；所述UE测量所述波束的波束质量；所述UE将质量最佳的波束报告给宏小区节点；所述UE从所述宏小区节点接收分配，其中所述分配用于向所述指定小小区节点发送接入信号；以及所述UE向所述指定小小区节点发送所述接入信号。根据本专利技术一实施例，一种用于维护数据链路的方法包括：所述UE处理小小区节点与所述UE之间的第一波束中的下行或上行数据；所述UE监控由无线网络中的一个或多个小小区节点在波束中发送的参考信号，每个参考信号被分配给一个波束；所述UE测量所述波束的波束质量；所述UE接收第二波束的分配，其中所述第二波束由所述一个或多个小小区节点发送，并且所述第二波束的质量优于所述第一波束的质量；以及所述UE将到所述UE的所述下行或上行数据的处理从所述第一波束切换到所述第二波束。根据本专利技术一实施例，一种用于与无线网络中的指定小小区节点通信的用户设备(UserEquipment，UE)包括：检测器，用于检测由一个或多个小小区节点在波束中发送的参考信号，每个参考信号被分配给一个波束；处理器，用于测量所述波束的波束质量；发射器，用于将质量最佳的波束报告给宏小区节点；接收器，用于从所述宏小区节点接收分配，其中所述分配用于向所述指定小小区节点发送接入信号；以及所述发射器，用于向所述指定小小区节点发送所述接入信号。根据本专利技术一实施例，一种用于提供异构无线网络中的小小区节点与UE之间的数据链路的方法包括：所述小小区节点下行发送参考信号，每个参考信号被分配给一个波束；所述小小区节点从宏小区节点接收分配以监控接入信号；以及所述小小区节点检测来自所述UE的所述接入信号。根据本专利技术一实施例，一种用于提供异构无线网络中的小小区节点与UE之间的数据链路的方法包括：宏eNB从所述UE接收小小区波束质量测量报告；以及所述宏eNB向所述小小区节点和所述UE发送分配以便用于随机接入。根据本专利技术一实施例，一种用于与指定小小区节点通信的用户设备(UserEquipment，UE)包括：检测器，用于监控由一个或多个小小区节点在波束中发送的参考信号，每个参考信号被分配给一个波束；处理器，用于处理小小区节点与所述UE之间的第一波束中的下行或上行数据，并且用于测量所述波束的波束质量；以及接收器，用于在所述指定小小区节点的第二波束的质量优于所述第一波束的质量时，接收所述第二波束的分配，其中所述处理器还用于将到所述UE的所述下行或上行数据的处理从所述第一波束切换到所述第二波束。根据本专利技术一实施例，一种用于与UE通信的小小区节点包括：发射器，用于下行发送参考信号，每个参考信号被分配给一个波束；接收器，用于接收分配以监控来自宏小区节点的接入信号；以及检测器，用于检测来自所述UE的所述接入信号。根据本专利技术一实施例，一种宏小区节点包括：接收器，用于从UE接收小小区波束质量测量报告；以及发射器，用于向小小区节点和所述UE发送分配以便用于随机接入。附图说明为了更完整地理解本专利技术及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：图1示出了根据一实施例的用于异构网络中的波束检测和波束跟踪的方法；图2a至图2c示出了根据一实施例的在包括宏节点、小小区节点和UE的异构网络中的不同阶段的连接。具体实施方式在建立毫米波演进型基站(EvolvedNodeB，eNB)与UE之间的通信之前，需要确定毫米波eNB中的或者毫米波eNB和UE中的波束方向。检测和跟踪毫米波小区中的波束的常规过程需要大量的波束训练和盲检测，这会导致大量的探测开销。本专利技术实施例提供了一种用于异构网络(heterogeneousnetwork，HetNet)中的毫米波小小区中的波束检测、波束确定和波束选择的方法和系统。该方法可显著降低UE最初接入毫米波eNB等小小区eNB的开销。本专利技术实施例还提供了一种用于通过波束确定和波束跟踪来建立并维护小小区eNB与UE之间的通信(例如数据链路)的方法和系统。本专利技术实施例可采用宏eNB的支持来进行波束检测、波束选择或波束跟踪。本专利技术的其它实施例提供了UE在宏eNB的帮助下接入HetNet中的小小区eNB。这些实施例的优势在于，它们降低了毫米波小区等小小区中的波束检测开销(时间和信令)。这进而实现了针对毫米波小区中的UE的免竞争随机接入，避免了毫米波小区中的不同UE之间的波束冲突，并提供了一种有效的波束跟踪方式来供UE维护与小小区eNB的通信。异构网络(heterogeneousnetwork，HetNet)可包括宏小区和毫米波小小区。宏小区是移动电话网络中的小区，移动电话网络提供由大功率蜂窝基站(宏eNB)在很大的区域范围(例如几十公里)内服务的无线覆盖区域。一般而言，宏小区提供的覆盖区域大于小小区提供的覆盖区域。宏小区基站(宏节点)的功率输出通常为数十瓦特。小小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供异构无线网络中的指定小小区节点与用户设备(User Equipment，UE)之间的数据链路的方法，其特征在于，所述方法包括：所述UE检测由一个或多个小小区节点在波束中发送的参考信号，每个参考信号被分配给一个波束；所述UE测量所述波束的波束质量；所述UE将质量最佳的波束报告给宏小区节点；所述UE从所述宏小区节点接收分配，其中所述分配用于向所述指定小小区节点发送接入信号；以及所述UE向所述指定小小区节点发送所述接入信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.02 US 14/791,1121.一种用于提供异构无线网络中的指定小小区节点与用户设备(UserEquipment，UE)之间的数据链路的方法，其特征在于，所述方法包括：所述UE检测由一个或多个小小区节点在波束中发送的参考信号，每个参考信号被分配给一个波束；所述UE测量所述波束的波束质量；所述UE将质量最佳的波束报告给宏小区节点；所述UE从所述宏小区节点接收分配，其中所述分配用于向所述指定小小区节点发送接入信号；以及所述UE向所述指定小小区节点发送所述接入信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：所述UE从所述宏小区节点接收所述一个或多个小小区节点的通用配置信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE发送所述接入信号包括向所述指定小小区节点发送随机接入检测信号。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：所述UE从所述指定小小区节点接收随机接入响应信号。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE报告所述质量最佳的波束包括：当所述无线网络在TDM方式下操作时，向所述宏小区节点报告时间戳和小小区索引。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE报告所述质量最佳的波束包括：当所述无线网络在CDM方式下操作时，向所述宏小区节点报告波束索引和小小区索引。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE报告所述质量最佳的波束包括：当所述无线网络在FDM方式下操作时，向所述宏小区节点报告资源块索引和小小区索引。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE报告所述质量最佳的波束包括报告信道质量指示(channelqualityindicator，CQI)信息。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波束的质量基于所述波束的信噪比(signal-noise-ration，SNR)、参考信号接收功率(referencesignalreceivedpower，RSRP)和参考信号接收质量(referencesignalreceivedquality，RSRQ)中的至少一项来确定。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE形成M个波束，所述小小区节点形成N个波束，并且报告所述质量最佳的波束包括针对NxM个波束组合报告所述质量最佳的波束。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配用于在至少一个指定波束和至少一个指定时隙中发送所述接入信号。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述指定小小区节点是毫米波小小区节点。13.一种用于与无线网络中的指定小小区节点通信的用户设备(UserEquipment，UE)，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44