波束成形系统中的控制信令发送技术方案

本发明专利技术提出一种波束成形系统中的控制信令发送方法。用户设备接收基站采用控制波束集合发送的多个控制波束，其中每个控制波束包括下行链路控制资源块集合、上行链路控制资源块集合和相关波束成形权重集合。用户设备选择控制波束，以与该基站建立连接。用户设备随后采用所选择控制波束，进行到该基站的随机接入。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提出一种波束成形系统中的控制信令发送方法。用户设备接收基站采用控制波束集合发送的多个控制波束，其中每个控制波束包括下行链路控制资源块集合、上行链路控制资源块集合和相关波束成形权重集合。用户设备选择控制波束，以与该基站建立连接。用户设备随后采用所选择控制波束，进行到该基站的随机接入。【专利说明】波束成形系统中的控制信令发送 交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求2014年9月24日递交的美国临时申请案62/054，485，专利技术名称为 “Control Signaling in a Beamforming System” 以及2015年5月28 日递交的美国申请案14/723,706的优先权，且将上述申请作为参考。
本专利技术有关于无线通信，且尤其有关于毫米波(Millimeter Wave，mmW)波束成形(beamforming)系统中的控制信令发送(control signaling)和同步。
技术介绍
在下一代宽带蜂窝通信网络中，移动载波带宽的日益短缺促进了对利用不足的3G到300G Hz之间的mmWave频谱的探索c^mmWave频带的可用频谱是传统蜂窝系统的两百倍大。mmWave无线网络采用窄波束进行定向通信，并可支持数千兆位(mult1-gigabit)的数据率。利用不足的mmWave频谱的带宽具有Imm到I OOmm的波长c^mmWave频谱如此小的波长可使大量微型天线(miniaturized antenna)放置在较小区域内。这种微型天线系统可通过电操纵阵列(electrically steerable array)形成定向传送，从而达到较高的波束成形增益。由于mmW半导体电路最近的发展，mmWave无线系统已成为实作中一种很有前途的方案。然而，对定向传送的严重依赖以及传播环境的脆弱也给_胃&%网络带来特别的挑战。通常，蜂窝网络系统被设计为达到以下目标:I)同时服务具有广泛的动态操作情况的多个用户；2)对信道变化、流量负载的动态和不同的QoS需求具有鲁棒性(robust);以及3)有效利用如带宽和功率的资源。波束成形给达到上述目标增加了困难。IEEE 802.1lad波束成形系统中采用的传统的多种点对点(point-to-point)协议已不再适用于基站和移动装置之间的关系为点到多点(point tomult1-point)的蜂窝网络中。在蜂窝网络中，上行链路(uplink，UL)控制信令传送需要有序，且应在一定程度上受到保护。基站应当帮助维持UL控制信令传送的质量。更明确来说，IEEE 802.1Iad更适用于分离的热点的发展，但并不适于蜂窝网络中的移动场景。接入点(Access Point，AP)之间的非一致信标传送间隔(non-harmonized beacon transmiss1n interval)带来了较高的网络发现延迟，而这会导致较长的网络再选择时间，因此不利于服务连续性。因此，需要一种鲁棒性的控制信令发送方案，以利于具有挑战性的mmWave环境中的波束成形操作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种波束成形系统中的控制信令发送方法。在蜂窝系统中，一粗糙TX/RX控制波束集合被无限期并重复提供，主要用于控制。控制波束覆盖整个小区覆盖区域，具有适中的波束成形增益，并提供低速率控制信令发送，以利于高速率数据通信。在一实施例中，基站在波束成形网络中，分配多个第一下行链路控制资源块集合，用于对多个用户设备的下行链路传送，其中每个下行链路控制资源块集合与对应的波束成形权重集合相关。基站另分配多个第二上行链路控制资源块集合，用于来自该多个用户设备的上行链路传送，其中每个上行链路控制资源块集合与该对应的波束成形权重集合相关。基站采用控制波束集合发送小区和波束识别信息。每个控制波束包括一下行链路控制资源块集合、一上行链路控制资源块集合和该相应的波束权重集合。波束成形权重的组合建立覆盖小区整个服务区域的辐射样式。在另一实施例中，在波束成形网络中，用户设备从基站接收采用控制波束集合发送的控制波束。每个控制波束包括一下行链路控制资源块集合、一上行链路控制资源块集合和一相关波束成形权重集合。用户设备选择控制波束，以与基站建立连接。随后，用户设备采用所选控制波束进行到基站的随机接入。如下详述其它实施例以及优势。本部分内容并非对专利技术作限定，本专利技术范围由权利要求所限定。【附图说明】【附图说明】了本专利技术的实施例，其中相同的符号代表相同的元件。图1是根据一新颖性方面的波束成形系统中控制波束的示意图。图2是可执行本专利技术某些实施例的基站和用户设备的简化方块示意图。图3是在波束成形系统中对多个天线单元应用波束成形权重的示意图。图4是多个波束成形权重集合应用于天线单元以一次形成一个波束或一次形成两个波束的示意图。图5是波束成形系统中DL和UL传送的空间互易的示意图。图6是小区中包括DL控制资源块和UL控制资源块的控制波束的示意图。图7是与控制波束相关的DL控制资源块的一实施例的示意图。图8是与控制波束相关的UL控制资源块的一实施例的示意图。图9是DL控制资源块中BS传送与UE接收的示意图。图10是UL控制资源块中UE传送与BS接收的示意图。图11是小区中包括DL和UL控制资源块和相关波束成形权重的控制波束的示意图。图12是控制波束中控制区域、控制区域片段和控制周期的示意图。图13是控制区域片段和控制资源块配置的示意图。图14是DL和UL控制资源块配置的优选实施例示意图。图15是UL接收机具有两个RF链路以同时接收两个控制波束的示意图。图16A是具有/不具有交织DL/UL控制资源配置的实施例的示意图。图16B是具有不同DL/UL工作周期的控制资源配置的一实施例的示意图。图17是用于不同小区的控制周期的实施例的示意图。图18是TDD和H)D系统中控制周期的实施例的示意图。图19是根据一新颖性方面的波束成形系统中UE和BS之间的控制信令发送进程示意图。图20是根据一新颖性方面的波束成形系统中从基站角度的控制信令发送方法流程图。图21是根据一新颖方面的波束成形系统中从UE角度的控制信令发送方法流程图。【具体实施方式】以下将详述本专利技术的一些实施例，其中某些示范例通过附图描述。图1是根据一新颖性方面的波束成形毫米波蜂窝网络100中控制波束(ControlBeam,CB)的示意图。波束成形网络100包括基站(Base Stat1n，BS)101和用户设备(UserEquipment，UE) 102 mmWave蜂窝网络采用窄波束进行定向通信，并可支持数千兆位的数据率。定向通信可通过数字以及/或者模拟波束成形实现，其中多个天线单元上应用多个波束成形权重集合，以形成多个波束。为了控制之用，由蜂窝系统中的基站提供粗糙(coarse)TX/RX控制波束集合。控制波束集合可被定期配置，或者以UE已知的顺序无限期(indefinitely)发生并重复。控制波束集合覆盖整个小区覆盖区域，并具有适中的波束成形增益。每个控制波束广播最少量的波束特定信息(beam-specific informat1n)，其中波束特定信息与LTE中的主信息块(Master Informat1n Block，MI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：在波束成形移动通信网络中，由用户设备接收基站采用控制波束集合发送的多个控制波束，其中每个控制波束包括下行链路控制资源块集合、上行链路控制资源块集合和相关波束成形权重集合；选择控制波束，以与该基站建立连接；以及采用所选择控制波束，进行到该基站的随机接入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂建卿，游家豪，张铭博，
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