用于分别发送和检测同步信号和相关联的信息的网络节点、无线设备及其中的方法

摘要

一种由网络节点(210)执行的用于向无线设备(250)发送第一同步信号和相关联的信息消息以用于无线设备(250)与网络节点(210)的同步的方法。网络节点(210)和无线设备(250)在无线通信网络(200)中操作。网络节点(210)在子帧内的N个OFDM符号中发送第一同步信号，至少一次在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置中。N等于或大于2。针对第一同步信号的每次发送，网络节点(210)在OFDM符号中的预定义的时间和频率位置处发送相关联的信息消息。预定义的时间和频率位置与第一同步信号的时间和频率位置有关。相关联的信息消息与第一同步信号相关联。

说明书

技术领域

本公开总体上涉及用于向无线设备发送第一同步信号和相关联 的信息消息以使无线设备与网络节点同步的网络节点以及其中的方 法。本公开还总体上涉及用于检测第一同步信号和相关联的信息消息 的无线设备以及其中的方法。本公开还总体上涉及用以执行这些方法 的计算机程序以及将计算机程序存储其上以执行这些方法的计算机 可读存储介质。

背景技术

诸如终端等通信设备也称为例如用户设备(UE)、无线设备、移 动终端、无线终端和/或移动台。终端能够在蜂窝通信网络或无线通信 系统(有时也称为蜂窝无线电系统或蜂窝网络)中无线地通信。通信 可以例如经由被包括在蜂窝通信网络内的无线电接入网(RAN)以及 可能的一个或多个核心网在两个终端之间、在终端与普通电话之间和 /或在终端与服务器之间进行。

仅为了提及另外的示例，终端还可以称为移动电话、蜂窝电话、 膝上型计算机或者具有无线能力的上网冲浪板等。本上下文中的终端 可以是例如能够经由RAN与诸如另一终端或服务器等另一实体通信 语音和/或数据的便携式、口袋可存储、手持式、计算机包含式、或者 车辆安装式移动设备。

蜂窝通信网络覆盖被分为小区区域的地理区域，其中每个小区区 域由诸如基站(例如无线电基站(RBS))等接入点来服务，取决于 所使用的技术和术语，接入点有时也可以称为例如“eNB”、“eNodeB”、 “NodeB”、“Bnode”或BTS(基站收发台)。基于传输功率以及 小区尺寸，基站可以是不同的种类，诸如例如宏eNodeB、家庭eNodeB 或微微基站。小区是其中无线电覆盖范围由基站在基站站址提供的地 理区域。位于基站站址的一个基站可以服务一个或若干小区。另外， 每个基站可以支持一个或若干通信技术。基站通过在射频操作的空中 接口与基站的范围内的终端通信。在本公开的上下文中，表述下行链 路(DL)用于从基站到移动台的传输路径。表述上行链路(UL)用 于相反方向上的传输路径，即从移动台到基站的传输路径。

在第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)中，可以称为 eNodeB或甚至eNB的基站可以直接连接至一个或多个核心网。

3GPPLTE无线电接入标准已经编写以便针对上行链路和下行链 路业务二者支持高比特率和低延迟。LTE中的所有数据传输由无线电 基站来控制。

第五代(5G)接入技术和空中干扰的研究仍然非常不成熟，但是 已经有一些关于潜在的技术候选的早期公开。5G空中接口的候选是 扩展当前LTE(其被限制为20兆赫兹(MHz)带宽)，带宽为N倍 以及更短的持续时间为1/N，在此简写为LTE-Nx。典型的值可以是 N＝5，使得载波具有100MHz的带宽以及0.1毫秒的间隙长度。通过 这一缩放方法，可以在LTE-Nx中重新使用LTE中的很多功能，这简 化了标准化工作并且使得能够重新使用技术组件。

预期的5G系统的载波频率可以远高于当前3G和第四代(4G) 系统，已经讨论了在10-80千兆赫兹(GHz)的范围内的值。在这些 高频处，可以使用阵列天线通过波束成形增益来实现覆盖，诸如图1 中所描绘的。图1描绘了5G系统示例，其具有三个传输点(TP)— —传输点1(TP1)、传输点2(TP2)、传输点3(TP3)——以及 UE。每个TP使用波束成形用于传输。由于波长小于3厘米(cm)， 具有大量天线单元的阵列天线可以被装配到尺寸与当今的3G和4G 基站天线相当的天线外壳中。为了实现合理的链路预算，总的天线阵 列的尺寸的典型示例与A4纸相当。

波束通常非常具有方向性并且给出20分贝(dB)或更大的波束 成形增益，因为这么多的天线单元参与形成波束。这表示每个波束的 水平和/或方位角相对较窄，5度的半功率波束宽度(HPBW)很普遍。 因此，小区的扇区可能必须由大量潜在波束覆盖。波束成形可以被视 为在这样的窄HPBW中传输信号时，其意在针对单个无线设备或在 相似地理位置的一组无线设备。这可以被视为与其他波束成形技术 (诸如小区成形(cellshaping)，其中小区覆盖被动态地调节以跟随 一组用户在小区中的地理位置)相对。虽然波束成形和小区成形使用 类似的技术，即在多个天线单元上传输信号并且向这些天线单元应用 各个复数权重，然而本文中描述的实施例中的波束成形和波束的概念 涉及基本上意图用于单个无线设备或终端位置的窄HPBW。

在本文中的一些实施例中，考虑具有多个传输节点的系统，其中 每个节点具有能够生成具有小HPBW的若干波束的阵列天线。这些 节点因此比如可以使用一个或多个LTE-Nx载波，使得能够实现几百 MHz的总传输带宽，从而实现达到10千兆字节(Gbit/s)或更大的下 行链路峰值用户吞吐量。

在LTE接入过程中，UE可以首先使用小区搜索过程搜索小区， 以检测LTE小区并且解码向小区注册所需要的信息。当UE已经连接 到小区以寻找相邻小区时，可能还需要识别新的小区。在这种情况下， UE可以向其服务小区报告检测到的相邻小区标识和一些测量值，以 便准备切换。为了支持小区搜索，可以从每个eNB传输唯一的主同 步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。同步信号用于频率同步和时 间同步。也就是说，为了使无线设备(例如UE)的接收器对准网络 节点(例如eNB)传输的信号。PSS包括使得LTE中的无线设备能够 检测小区的5ms定时以及小区标识组内的小区标识的信息。SSS使得 LTE中的无线设备能够获取帧定时和小区标识组。PSS可以根据长度 为63的Zadoff-Chu序列来构造，其被映射到未使用的中间(所谓的 DC)子载波的中心64个子载波。LTE中可以有三个PSS，对应于三 个物理层标识。SSS可以分别根据长度为31的两个交织的M序列来 构造，并且通过向两个M序列中的每个序列施加不同的循环移位， 可以获取不同的SSS。一共可以有两个M序列的168个有效组合，其 表示小区标识组。组合PSS和SSS，因此LTE中总共可以有504个 物理小区标识。

在找到小区时，UE可以继续进行进一步的步骤以与该小区相关 联，这因此可以称为该UE的服务小区。找到小区之后，UE可以例 如在物理广播信道(PBCH)中读取系统信息(SI)，其被称为主信 息块(MIB)，其在与PSS和SSS位置有关的时频位置中被找到。SI 包括无线设备使用随机接入过程接入网络所需要的所有信息。在检测 到MIB之后，系统帧号(SFN)和系统带宽已知。UE可以通过在物 理随机接入信道(PRACH)中传输消息来让网络知道其存在。

当小区具有多个天线时，每个天线可以向无线设备或UE传输单 独的编码消息，从而以传输的层数倍增容量。这公知为MIMO传输， 并且所传输的层数称为传输的秩(rank)。传统上，波束成形等同于 秩为1的传输，其中仅传输一个编码消息，但是同时来自具有每天线 单独设定的复数波束成形权重的所有天线。因此，在波束成形中，在 单个波束中仅传输单个层的物理下行共享信道(PDSCH)或演进的物 理下行控制信道(EPDCCH)。这一波束成形传输在LTE中也是可能 的，因此在UE与小区相关联之后，可以配置N＝1、2、4或8个信道 状态信息参考信号(CSI-RS)的集合用于UE处的测量参考，因而 UE可以基于CSI-RS测量来报告包含复数波束成形权重的优选秩为1 的Nx1预编码矢量。预编码矢量可以选自秩为1的预编码矢量的码本 (codebook)。在Rel-8中，定义有16个秩为1的预编码矢量，在 Rel-12中，新的码本设计有256个秩为1的预编码矢量。

“波束”因此可以是针对传输信号的一个层跨天线单元而施加的 某个预编码矢量的结果，其中每个天线单元在一般情况下可以具有幅 度权重和相位偏移，或者等同地，可以将从天线单元传输的信号乘以 复数、权重。如果天线单元被放置在两个或三个维度中，因而不仅是 在直线上，则二维波束成形是可能的，其中可以以水平角和方位角二 者转向波束指向。有时，也提及三维(3D)波束成形，其中可变传输 功率也被考虑在内。另外，天线阵列中的天线单元可以包括不同的极 化，并且因此能够通过调节天线权重来动态地改变所传输的电磁波的 极化状态。因此，具有不同极化的单元的二维阵列可以带来波束成形 的很大灵活性，这取决于天线权重。有时，将预编码权重的某个集合 表示为“波束状态”，以生成按照方位、高度和极化以及功率的某个 波束。

最灵活的实现可以是使用全数字波束成形器，其中每个权重可以 彼此独立来施加。然而，为了减小硬件成本、尺寸和功耗，可以将其 中一些加权功能放置在硬件中，例如使用Butler矩阵，而其他部分可 以用软件来控制。比如，仰角可以通过Bulter矩阵实现来控制，而方 位角可以用软件来控制。硬件波束成形的问题可能在于，其涉及切换 器和相位平移器，这可能存在一些切换延迟，使得不能够实现波束的 即时切换。

PBCH使用作为解调参考的公共参考信号(CRS)来传输。由于 PSS、SSS和PBCH信道意图用于想要附接到小区的任何UE，所以它 们通常使用例如120度扇区在小区宽覆盖范围内来传输。因此，这样 的信号在LTE中没有被波束成形，因为存在风险，例如PSS和SSS 将在旁瓣中或者甚至在波束成形辐射图案的空方向上。这将导致与小 区的同步时失败或者检测MIB时失败。

现有的用于从网络节点向无线设备传输同步信号的方法被设计 用于以比期望在未来的系统中所使用的更低的传输载波频率的广区 域覆盖。这些当前方法当在使用高频载波(诸如计划要在未来的5G 系统中使用的载波)的通信系统中使用时可能导致大量同步失败。

发明内容

本文中的实施例的目的是通过提供一种改进的用于网络节点发 送同步信号以用于无线设备与网络节点的同步并且用于无线设备检 测这些同步信号的方式来改善无线通信网络中的性能。在实施例中， 网络可以使用波束成形以用于向无线设备传输同步信号。

根据本文中的实施例的第一方面，上述目的通过由网络节点执行 的用于向无线设备发送第一同步信号和相关联的信息消息的方法来 实现。这被进行以用于无线设备与网络节点的同步。网络节点和无线 设备在无线通信网络中操作。网络节点在子帧内的N个OFDM符号 中、至少一次在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频 率位置发送第一同步信号。N等于或大于2。针对第一同步信号的每 次发送，网络节点在OFDM符号中的预定义的时间和频率位置处发 送相关联的信息消息。预定义的时间和频率位置与第一同步信号的时 间和频率位置有关。相关联的信息消息与第一同步信号相关联。

根据本文中的实施例的第二方面，上述目的通过由无线设备执行 的用于检测由网络节点发送的第一同步信号和相关联的信息消息的 方法来实现。这被进行以用于无线设备与网络节点的同步。网络节点 和无线设备在无线通信网络中操作。无线设备检测第一同步信号。第 一同步信号由网络节点在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在 N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送。N 等于或大于2。无线设备在预定义的时间和频率位置处检测相关联的 信息消息。预定义的时间和频率位置与所检测的第一同步信号的时间 和频率位置有关。相关联的信息消息与所述第一同步信号相关联。无 线设备通过检测相关联的信息消息中所包括的索引来获取子帧定时 和/或帧定时。

根据本文中的实施例的第三方面，上述目的通过一种网络节点来 实现。网络节点被配置成向无线设备发送第一同步信号和相关联的信 息消息。这被进行以用于无线设备与网络节点同步。网络节点和无线 设备被配置成在无线通信网络中操作。网络节点被配置成：在子帧内 的N个OFDM符号中、至少一次在N个OFDM符号中的每个OFDM 符号中的时间和频率位置发送第一同步信号。N等于或大于2。针对 第一同步信号的每次发送，网络节点被配置成在OFDM符号中(即 时间位置)的预定义的频率位置发送相关联的信息消息。预定义的时 间和频率位置与第一同步信号的时间和频率位置有关。相关联的信息 消息与所述第一同步信号相关联。

根据本文中的实施例的第四方面，上述目的通过一种无线设备来 实现。无线设备被配置成检测第一同步信号和相关联的信息消息，第 一同步信号和相关联的信息消息被配置成由网络节点来发送。这被进 行以用于无线设备与网络节点同步。网络节点和无线设备在无线通信 网络中操作。无线设备被配置成检测第一同步信号。第一同步信号被 配置成由网络节点在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在N个 OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送。N等于 或大于2。无线设备还被配置成在预定义的时间和频率位置处检测相 关联的信息消息。预定义的时间和频率位置与所检测到的第一同步信 号的时间和频率位置有关。相关联的信息消息与第一同步信号相关 联。无线设备还被配置成通过检测相关联的信息消息中所包括的索引 来获取子帧定时和/或帧定时。

根据本文中的实施例的第五方面，上述目的通过一种包含指令的 计算机程序来实现，这些指令当在至少一个处理器上被执行时引起至 少一个处理器执行上述由网络节点来执行的方法。

根据本文中的实施例的第六方面，上述目的通过一种将包含指令 的计算机程序存储其上的计算机可读存储介质来实现，这些指令当在 至少一个处理器上被执行时引起至少一个处理器执行上述由网络节 点来执行的方法。

根据本文中的实施例的第五方面，上述目的通过一种包含指令的 计算机程序来实现，这些指令当在至少一个处理器上被执行时引起至 少一个处理器执行上述由无线设备来执行的方法。

根据本文中的实施例的第六方面，上述目的通过一种将包含指令 的计算机程序存储其上的计算机可读存储介质来实现，这些指令当在 至少一个处理器上被执行时引起至少一个处理器执行上述由无线设 备来执行的方法。

通过网络节点在子帧内的N个OFDM符号中重复地传输相同的 第一同步信号，无线设备可以更有可能在所使用的符号中的至少一个 符号中检测到第一同步信号和相关联的信息消息。因此，提供了一种 用于使无线设备与网络节点同步的方式，其被优化用于使用窄波束的 高频载波。这可以利用波束成形来实现，例如通过网络节点诸如在每 个OFDM符号中以新波束用扫描方式传输相同的第一同步信号，因 而无线设备可以更有可能在波束中的至少一个波束中检测到第一同 步信号和相关联的信息消息。在利用波束成形的实施例中，网络节点 不需要知道哪个波束更优选用于无线设备，以使无线设备能够成功地 检测到第一同步信号和相关联的信息消息，因为第一同步信号和相关 联的信息消息在多个波束中被传输。

下面讨论本文中公开的一些实施例的另外的优点。

附图说明

参考附图更详细地描述本文中的实施例的示例，在附图中：

图1是图示具有三个TP的5G系统示例的示意图。

图2是根据一些实施例的图示无线通信网络中的实施例的示意性 框图。

图3是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意 图。

图4是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意 图。

图5是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意 图。

图6是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意 图。

图7是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意 图。

图8是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意 图。

图9是根据一些实施例的图示无线设备中的方法的实施例的示意 图。

图10是根据一些实施例的图示无线设备中的方法的实施例的流 程图。

图11是根据一些实施例的图示无线通信网络中的方法的实施例 的示意图。

图12是根据一些实施例的图示无线通信网络中的方法的实施例 的示意图。

图13是根据一些实施例配置的网络节点的框图。

图14是根据一些实施例配置的无线设备的框图。

具体实施方式

作为根据本文中的实施例的解决方案的部分，首先识别和讨论可 以与现有技术的解决方案中的至少一些的使用相关联并且可以由本 文中的实施例来解决的一个或多个问题。

一般而言，本文中的实施例涉及以下事实：在高(例如>10GHz) 载波频率处，发射器和/或接收器侧的天线单元的数目与普通3G和4G 系统(其通常在低于3GHz的频率下操作)相比可以明显增加。在这 样的系统中，可以通过波束成形来补偿增加的路径损耗。如果这些波 束很窄，则可能需要很多波束以扩展覆盖区域。

另外，一般而言，本文中的实施例涉及以下事实：由于同步和系 统信息必须在窄的波束中以水平角和方位角传输，以维持小区覆盖范 围和链路可靠性，所以如何传输这些信号以及例如无线设备等用户终 端如何找到小区(即执行小区搜索)以及如何同步网络的时间和频率 成为问题。如何在使用波束成形传输系统信息时从网络获取系统信息 以及如何获取符号和子帧同步也成为问题。

本文中的实施例解决的问题之一是如何使用与低频载波相比更 高路径损耗的高频载波在无线通信网络中从网络节点向无线设备传 输同步信号，使得能够优化无线设备的检测并且能够降低由于同步信 号的检测失败带来的同步失败。

例如，在使用波束成形时，本文中的实施例解决的特定问题之一 是如何使用可能需要的窄波束以提供高的波束增益以及用于同步和 基本系统信息的传输，使用高频载波实现系统的小区覆盖可能需要高 的波束形成增益。

在很多情况下，诸如无线设备初始接入，或者在无线设备正在搜 索另外的小区时，网络(例如控制一个或多个传输点(TP)的网络节 点，每个TP传输传输点(TP)波束)不能通过这些操作的必要信号 将波束指向为朝着无线设备，因为网络(例如网络节点)不知道特定 无线设备的有用波束或者预编码矢量。

因此，网络(例如网络节点)中可能存在如何向波束成形的系统 中的无线设备传输同步信号以及基本系统信息(例如MIB)的问题。

由此，无线设备如何与小区时间和频率同步以及如何获取系统信 息以及如何执行切换操作也成为问题。

另外的细节问题是，无线设备如何能够分别获得帧和子帧同步以 及正交频分复用(OFDM)符号同步。

以下进一步讨论这些问题。

可以考虑一组TP，其中每个TP可以通过使用阵列天线来生成更 大数目的不同波束的传输，其中波束可以具有不同的主瓣指向和/或传 输极化状态。

给定波束可以用某个预编码矢量表示，其中对于在其上复制和传 输信号的每个天线单元，施加幅度权重和/或相位权重。这些权重的选 择因此可以确定波束，并且因此确定波束指向或“波束状态”。

从大量波束中选择要从TP传输的波束的可能性对于部署在 10GHz以上的更高载频的5G系统而言可以是典型的，其中天线可以 包括很多天线单元以实现大的阵列增益。然而，在更低频率(例如低 于10GHz)操作的系统中也可以应用更大数目的波束，以改善覆盖， 但缺点是更大的总天线尺寸，因为波长更长。

在更高的载频处，可以使用包括多个天线单元的天线阵列来补偿 与在传统的蜂窝载频(例如最高达5GHz)操作的系统相比的每个单 元的减小的孔径尺寸(其为载频的函数)。另外，包含复数波束成形 权重的大天线增益进而可能需要克服更高频率下的路径损耗。大的阵 列增益和很多天线单元可能导致每个生成的波束相当窄，在以HPBW 表示时，通常仅为5-10度或者甚至更小，这取决于阵列天线的特定 设计。通常，二维波束成形可以是所期望的，其中可以同时在方位方 向和水平方向对波束转向。通过向可变波束另外添加传输功率，可以 控制2D波束的覆盖，使得可以实现3D波束成形系统。

由于对于同步和广播控制信道也可能需要大的阵列增益，例如以 携带基本系统信息以接入小区，所以可能也需要对这些信息进行波束 成形。

同步是接入无线通信网络的基石。可以在多个级别执行同步，可 能需要初始时间和频率同步以将接收器调谐到所使用的资源元素的 OFDM时频网格，作为OFDM符号边界。因此，可能也需要同步以 检测子帧边界，例如在LTE中，在常规循环前缀(CP)长度的情况 下子帧包括14个OFDM符号。另外，可能需要检测帧结构，使得无 线设备知道新的帧何时开始，例如在LTE中，帧包括10个子帧。

本文中的实施例描述一种由网络(例如网络节点)执行以使得针 对可能尝试连接至例如由网络节点服务的小区的无线设备能够使用 多个传输波束并且同时能够提供以下中的任何一项的方法：快速小区 检测、系统信息获取以及符号、子帧和帧同步。所提出的方法还可以 支持无缝地用于不同的网络实现(例如网络节点实现)和无线设备实 现，这可能很重要，因为一些实现可以使用模拟波束成形网络，其中 使用模拟部件的波束切换时间可能对于要在两个OFDM符号之间的 时间(即一小部分CP长度)内执行的切换而言太长。另外，一些无 线设备实现可能在例如小区搜索计算能力方面具有约束，所以比每 OFDM符号一次的频率更低的小区搜索不应当不必要地限制接入小 区的可能性，而非潜在地增加接入延迟。

现在将在下文中参考其中示出要求保护的主题的示例的附图更 全面地描述实施例。然而，要求保护的主题可以用很多不同的形式来 实施，而不应当被理解为先于本文中给出的实施例。相反，这些实施 例被提供以使得本公开能够透彻和完整，并且将向本领域技术人员全 面地传达要求保护的主题的范围。还应当注意，这些实施例并非相互 排斥。来自一个实施例的组成可以不言而喻地被假定为要在另一实施 例中存在/使用。

图2描绘其中能够实现本文中的实施例的无线通信网络200。无 线通信网络200例如可以是诸如长期演进(LTE)的网络，例如LTE 频分双工(FDD)、时分双工(TDD)、LTE半双工频分双工(HD-FDD)、 在未许可频带操作的LTE、宽带码分多址(WCDMA)、通用陆地无 线电接入(UTRA)TDD、全球移动通信系统(GSM)网络、GSM/GSM 演进的增强数据速率(EDGE)无线电接入网(GERAN)网络、EDGE 网络、包括诸如例如多标准无线电(MSR)基站、多RAT基站等无 线电接入技术(RAT)的任意组合的网络、任何第三代合作伙伴项目 (3GPP)蜂窝网络、WiFi网络、全球微波接入互操作性(WiMax)、 5G系统或任何蜂窝网络或系统。

无线通信网络200包括传输点或TP210。传输点210传输一个或 多个TP波束。传输点210可以是例如基站，诸如例如eNB、eNodeB、 或家庭NodeB、家庭eNodeB、毫微微基站、BS、微微BS或者能够 服务无线通信网络200中的设备或机器类型通信设备的任何其他网络 单元。在一些特定实施例中，传输点210可以是固定中继节点或移动 中继节点。无线通信网络200覆盖被分为小区区域的地理区域，其中 每个小区区域由TP来服务，然而一个TP可以服务一个或若干小区， 并且一个小区可以由多于一个TP来服务。在图2中描绘的非限制性 示例中，传输点210服务小区220。基于传输功率以及由此的小区大 小，传输点210可以是不同的种类，诸如例如宏eNodeB、家庭eNodeB 或微微基站。通常，无线通信网络200可以包括更多由其相应的一个 或多个TP服务的类似于220的小区。这出于简洁的目的而没有在图 2中描绘。传输点210在本文中可以称为网络节点210。网络节点210 控制一个或多个TP，诸如网络节点210的任何TP。

网络节点210可以支持一个或若干通信技术，并且其名称可以取 决于所使用的技术和术语。在3GPPLTE中，可以被称为eNodeB或 者甚至eNB的网络节点210可以直接连接至一个或多个网络230。

网络节点210可以通过链路240与一个或多个网络230通信。

大量无线设备位于无线通信网络200中。在图2的示例场景中， 仅示出了一个无线设备——无线设备250。无线设备250可以通过无 线电链路260与网络节点210通信。

无线设备250是无线通信设备，诸如UE，其也称为例如移动终 端、无线终端和/或移动台。设备是无线的，即其被使得能够在无线通 信网络200(有时也称为蜂窝无线电系统或蜂窝网络)中无线地通信。 通信例如可以在两个设备之间、在设备与固定电话之间和/或在设备与 服务器之间进行。通信例如可以经由无线通信网络200中的RAN以 及可能经由一个或多个核心网来执行。

仅为了提及另外的示例，无线设备250还可以称为移动电话、蜂 窝电话或具有无线能力的膝上型计算机等等。本上下文中的无线设备 250可以是例如能够经由RAN与另一实体(诸如服务器、膝上型计 算机、个人数字助理(PDA)、或平板计算机(有时也称为具有无线 能力的上网冲浪板)、机器到机器(M2M)设备、配备有无线接口的 设备(诸如打印机或文件存储设备)、或者能够通过蜂窝通信系统中 的无线电链路通信的任何其他无线电网络单元)通信语音和/或数据的 便携式、口袋可保存式、手持式、计算机包括式或车辆安装式移动设 备。可以由这样的系统来服务的不同无线设备(诸如无线设备250) 的另外的示例包括调制解调器或机器类型通信(MTC)设备(诸如传 感器)。

将首先关于图2-8通过说明性实施例详细地描述由网络节点210 和无线设备250执行的方法的实施例。然后关于图9和10提供由或 者可以由网络节点210和无线设备250中的每个来采用以执行这些示 例(除其他之外)的具体动作的概述。

在本文中的实施例中，网络节点210可以在子帧内或跨多个子帧 的N个不同的OFDM符号中向无线设备250重复地N次传输第一同 步信号(诸如PSS等)。N次传输不需要出现在相邻的OFDM符号 中，它们可以每隔一个OFDM符号出现，或者更一般地甚至在不同 子帧或帧中出现。对于每个PSS传输时刻，TP(例如网络节点210 或TP210)可以改变与传输相关联的参数中的一个或若干参数，诸如 方位角、水平角、传输功率或极化状态。所有这些可能的传输参数的 给定集合在此定义为波束成形状态。因此，网络节点210或TP210 可以在最高达N个不同的波束成形状态下扫描3D波束成形和极化空 间，并且在每个状态下，网络节点210或TP210可以传输相同的PSS 以向这些3D位置中的任何位置的UE(诸如无线设备250)提供同步。 在执行这N次传输之后，3D扫描可以从开始再次开始，并且N值在 针对无线设备250需要的情况下可以在标准中规定，或者其也可以通 过系统信息向无线设备250信令传输，或者先于接入5G载波通过传 统系统(诸如LTE)上的信令传输来获取。PSS可以由网络节点210 从大的序列集合得到，类似于在LTE中使用的PSS，其中PSS的检 测可以给出与物理小区ID(诸如小区220的物理小区ID)有关的无 线设备250信息。PSS也可以由无线设备250用于得到粗略的时间和 频率同步。注意，本文中所描述的实施例不限于使用与LTE中所使 用的相同或相似的PSS，也可以考虑完全不同的设计或序列长度。

对于N个波束状态中的一个或若干状态而言在有利位置的UE (诸如无线设备250)在这一波束状态被使用时可以成功地检测PSS， 并且在LTE类型的PSS被使用的情况下也可以获取物理小区ID(诸 如小区220的物理小区ID)。网络节点210或TP210还可以在相对 于PSS的已知位置传输相关联的信息消息(诸如SSS)。因此，当某 个OFDM符号中的PSS已经被无线设备250检测到时，无线设备250 在相对于PSS的不同的时间和/或频率位置也可以找到相关联的SSS。 然后网络节点210可以通过与相关联的PSS相同的波束成形状态来传 输SSS。实现这一操作的一种方式是网络节点210在相同的OFDM符 号中传输与PSS复用的SSS，参见图3。另一替选可以是将SSS分为 两部分，其中每部分在PSS的任一侧，以得到关于中心频率的PSS 和SSS的对称传输。

图3描绘示出14个OFDM符号的子帧的示例，其中网络节点210 在相同的符号中但是在不同的频率位置(即子载波集合)传输PSS和 SSS。在每个OFDM符号中，网络节点210可以使用不同的波束状态 (B1…B14)例如在水平角度和方位角度中扫描波束。另外，网络节 点210也可以在与相关联的PSS和SSS相同的OFDM符号中传输携 带系统信息的PBCH，并且在本示例中，划分在PSS的两侧。因此， 在一些实施例中，一个或多个PBCH可以与一个PSS相关联。注意， 系统带宽可以大于附图中所示的带宽。在此，仅图示频率复用 PSS/SSS/PBCH的概念。OFDM符号还可以包含其他控制信令或者携 带PSS/SSS/PBCH的频带外部(即两侧)的共享数据信道。网络/TP (例如网络节点210或TP210)可以通过这一布置使用不同的波束成 形状态来传输每个OFDM符号。替选地，网络节点210或TP210可 以通过第一波束成形状态来传输OFDM符号的PSS/SSS/PBCH部分 以及通过独立选择并且因此可以不同于第一波束成形状态的波束成 形状态例如在两侧来传输OFDM符号的其余部分。以这一方式，比 如，共享数据信道可以与PSS/SSS/PBCH频率复用，而这些(即 PSS/SSS/PBCH)使用不同的波束即波束成形状态。

在本文中的一些实施例中，与特定PSS相关联(即通过特定PSS 传输)的SSS和一个或多个PBCH在本文中可以统称为与PSS相关 联的消息，即相关联的信息消息。

然而，不同于PSS，每个SSS可以包含与子帧定时有关的信息， 诸如关于SSS时间位置的子帧偏移和/或帧偏移。因此，网络节点210 可以针对每个OFDM符号传输不同的辅同步(SS)序列，并且因此， 网络节点210可以使用最高达N个不同的SSS。通过检测在某个 OFDM符号中传输的是哪个SS序列，即“序列索引”，无线设备250 可以通过使用序列索引与OFDM符号的相对位置之间的预定义的唯 一映射和子帧边界来至少获取子帧同步。因此，在无线设备250可以 知道子帧在何处开始以及在何处结束的意义上，实现了子帧同步。SSS 也可以由无线设备250用于获取帧同步；然而，这可能需要使用另外 的SSS序列。如果仅需要子帧同步，或者如果仅在帧内的预定义的一 个子帧中传输PSS/SSS，则相同的SSS可以由网络节点210在每个携 带SSS的子帧中重复使用；而在无线设备可能还需要来自SSS的帧 同步的情况下，帧内的不同子帧可能需要使用唯一的SSS序列以使得 能够获取从检测的OFDM符号到帧边界的相对距离。

本文中的实施例中使用的SSS可以或者可以不与LTESSS相同。 由于LTE中仅有168个不同的SSS，所以除了时间和频率同步还用于 子帧同步则可能是不够的，因为不同的SSS可以由网络节点210在每 个波束中使用。然而，可以定义SSS的更大的集合。这在不同实施例 中通过在每个OFDM符号中从网络节点210传输两个交织的M序列 的另外的循环移位组合而可以定义为LTESSS的扩展。在另一实施例 中，网络节点210可以使用LTESSS连同至少第三序列或参考信号， 比如在解调PBCH时使用的参考信号。

另外，为了获取系统信息，PBCH可以由网络节点210在关于SSS 和/或PSS的已知位置处在与SSS相同的波束以及OFDM符号中传输。 PBCH可以连同解调参考信号一起传输，解调参考信号与PBCH驻留 在相同的OFDM符号中，即用于PBCH解调的参考信号与PBCH本 身通过相同的波束成形权重矢量即相同的波束状态来预编码。因此， 不允许无线设备250在其中使用不同的波束状态的跨OFDM符号内 插信道估计。因此，在某种意义上，这些参考信号是波束特定的。

在一个实施例中，相同的PBCH信息由网络节点210在帧内的每 个传输时刻传输。在无线设备250实现实施例中，无线设备250可以 从来自网络节点210的多个传输累积PBCH，例如多个OFDM符号以 及因此多个波束，并且从而改善包含系统信息的PBCH的接收性能。 在一些情况下，无线设备250在多个波束中检测信号，并且其用足够 功率检测PSS之后可以使用相同的波束中的相关联的PBCH以累积能 量用于PBCH检测。然而，可能需要在每个OFDM符号中重复无线 设备250实现中的信道估计，因为可能使用波束特定的RS。这可以 实现多波束的相干接收合并，这除了波束成形增益之外还可以增强无 线设备250的MIB接收。无线设备250在另外的实施例中也可以丢 弃OFDM符号(即波束)中(在其中PSS具有差检测性能)的PBCH 接收，以避免将噪声估计捕获到PBCH能量累积中。

无线设备250可以能够在多于一个OFDM符号中检测PSS，因为 3D波束可以具有交叠的覆盖，不论是在交叠的波束图案方面还是经 由传播信道中的多径反射。在这种情况下，无线设备250实现可以估 计被成功检测到的OFDM符号中哪个包括接收质量最高的PSS检测， 并且在检测子帧和/或帧定时时仅使用这一OFDM符号，以确保良好 的同步性能。在实现实施例中，网络/TP侧(例如网络节点210或TP 210)可以使用比N个波束更少和/或更宽的波束用于PSS，其中N是 针对5G网络中支持的波束数目所规定的上限，在这种情况下，多于 单个波束针对无线设备250具有良好的PSS检测可能性。使用更宽的 波束减小了每个波束的覆盖，但是在一些情况下，覆盖可能不太重要， 诸如小小区。具有更宽波束的这一实施例可以具有PSS检测更快这一 优点，并且在无线设备250中可以复用相对较低复杂度的标准LTE 小区搜索算法。

本文中所描述的至少一些实施例的另外的优点可以是，可能不需 要无线设备250在初始PSS检测时搜索波束；无线设备250在3D波 束成形状态匹配小区220中的无线设备250位置时可以简单地成功检 测。因此，波束的使用对无线设备250而言是不可知的，至少在PSS 检测的这一初始阶段。在所描述的实施例中网络节点210可以如何传 输PSS/SSS和PBCH的示例参见图3。

在以上描述的方法的替选实施例中，在每个使用的OFDM符号/ 波束状态中可以传输相同的SSS序列，而帧和/或子帧偏移可以在 PBCH中在相关联的OFDM符号中明确指示。因此，在本实施例中在 实现帧同步之前可能需要无线设备250的MIB检测。本实施例的优 点可以是，在所有OFDM符号中每TP重复地仅使用、或消耗一个 SSS，而缺点是MIB在每个OFDM符号中改变，因此无线设备250 不可以使用波束上的相干合并。另外，可以在PBCH中信令传输波束 索引n＝{1，...，N}，以向无线设备250通知在特定的OFDM符号中使用 了最大可能的N个波束状态中的哪个波束状态。PBCH还可以包括子 帧偏移和/或帧偏移的明确信令。在一些实施例中，可以不向无线设备 250通知波束状态n，但是这一偏移信令仍然向无线设备250提供必 要的信息以使得能够获取子帧和/或帧同步。

在又一替选实施例中，SSS可以由无线设备250用于检测子帧偏 移并且PBCH可以由无线设备250用于检测帧偏移。因此，PBCH消 息对于一个子帧内的所有OFDM符号/波束可以相同，但是从子帧到 子帧可能必须变化，因为帧偏移改变。说明性示例可以参见以下附图。 在本实施例中，可以需要最多14个不同的SSS，并且然后可以在下 一子帧中重复SSS的集合。这是足够的，因为SSS仅用于获取子帧 定时。

图4描绘示出14个OFDM符号的子帧的示例，其中PSS和SSS 由网络节点210在不同符号中以相同的时间偏移(在这种情况下为一 个时隙，即7个OFDM符号)传输。另外，携带系统信息的PBCH 也由网络节点210在与相关联的PSS和SSS相同的OFDM符号中传 输，并且在本示例中被分在PSS的两侧。注意，系统带宽可以大于本 附图中所示的带宽。在此，仅图示频率复用PSS/PBCH或SSS/PBCH 的概念，并且OFDM符号还可以包含其他控制信令或共享数据信道。 网络/TP(例如网络节点210或TP210)在这一布置下可以使用不同 的波束成形状态来传输每个OFDM符号。但是在本示例中，在子帧 中的符号k和k+7中使用相同的波束成形状态，其中k＝0，...，6。因此， 由于有益的波束成形状态而在OFDM符号k中检测PSS的UE(诸如 无线设备250)在检测SSS和PBCH时也可以在符号k+7中得到相同 的波束成形状态。因此，在每个时隙中的每个OFDM符号中，网络 节点210可以使用不同的波束状态(例如B1……B7)来在例如水平 角度和方位角度中扫描波束。PSS和SSS之间的这一时间分离(例如 7个OFDM符号)与图3中的实施例相比的优点在与，PSS和SSS一 起可以用于增强频率同步，这在图3中的布置的情况下更困难，因为 相同的OFDM符号用于PSS和SSS。

图5描绘示出无线设备250对OFDM符号k＝5中的PSS的肯定 (positive)检测以及因此OFDM符号k＝12中的SSS和PBCH的检 测，因为网络节点210或TP210在符号k＝5和k＝12中使用相同的波 束成形状态，无线设备250据此从SSS(针对其中每个SSS不同的实 施例)或者PBCH信息至少获取到子帧的起始的子帧偏移Delta_S＝12。 在图5中，本文中所使用的子帧偏移表示为“符号偏移”。

图6描绘示出在子帧n中的OFDM符号k＝5的PSS和k＝12的 SSS中无线设备250对波束的肯定检测的示例。无线设备250从SSS 的检测和/或PBCH的检测获取子帧偏移和帧偏移。在图6中，本文 中所使用的子帧偏移表示为“符号偏移”，本文中所使用的帧偏移表 示为“子帧偏移”。替选实施例可以使用用于无线设备250的检测的 SSS、子帧偏移和PBCH来检测帧偏移。因此，PBCH消息对于一个 子帧内的所有OFDM符号/波束而言是相同的，但是从子帧到子帧可 能必须变化，因为帧偏移改变。

在图6中，使用多个子帧以使得网络节点210或TP210能够在 扫描过程中使用多于7个波束状态，即N>7。在本示例中，在n为所 使用的子帧的数目的情况下，可以扫描N＝7n个波束。如果这么多的 波束不是必要的并且确定N<8就足够了，则无线设备250可以仅使用 单个子帧用于这一小区获取过程，即时间和频率同步以及小区ID的 检测。在这种情况下，帧偏移可以是预定义的值，而非由网络节点210 明确信令传输的值，因此，可以通过读取标准规范来给出值，并且可 以将值选择为例如0或9——帧中的第一或最后子帧。

通过本文中的实施例中描述的布置，TP(诸如网络节点210或 TP210)的所使用的波束状态的数目可以小于当前标准支持的最大数 目N，因为偏移通过SSS和/或PBCH被信令传输。另外，定义波束 状态的预编码权重可以对于无线设备250透明，因此通过本布置，可 以实现PSS、SSS和PBCH的任何波束形状，即预编码权重，这可以 是有利的并且带给无线通信网络200灵活性。因此，本文中的实施例 可以提供部署5G多天线3D波束成形系统的灵活方式，因此其可以 被适配操作场景，并且用于网络节点210或TP210的实际实现。本 文中的实施例中的至少一些实施例的优点可以是，PSS和SSS和/或 PBCH由网络节点210在相同的OFDM符号中传输，这在传输器侧执 行模拟波束成形时可能是必须的，因为波束成形预编码权重在这种情 况下可以仅是宽带的。另一方面，对于波束成形器的数字实现，可以 在不同频带使用不同的波束。然而，由于在不同的TP供应商之间并 且甚至对于同一个供应商内的不同产品实现可能存在很大不同，所以 这一解决方案可能没有隐含波束成形的某个TP实现，这一目的可以 通过本文中的实施例来实现。

在另外的网络节点210或TP210实现实施例中，可以能够通过 不在每个OFDM符号中传输PSS来进一步放宽网络节点210或TP210 实现。这例如在切换时间或预编码器权重置位(settling)时间很长的 情况下很有用。因此，本文中的实施例中的相同的方法也可以实现这 种类型的放宽操作，其中并非每个OFDM符号可以用于由网络节点 210传输，因为子帧和帧偏移可以由无线设备250在每个使用的 OFDM符号中分别单独获取。在每个OFDM符号传输PSS还是如下 面的示例中每隔一个OFDM符号传输PSS对于无线设备250而言是 不可知的，因为无线设备250在网络节点210没有进行任何传输的情 况下可能简单地无法解码OFDM符号中的PSS。

图7描绘放宽的网络节点210或TP210实现的示例，其中仅每 隔一个OFDM符号由网络节点210使用，使得TP波束成形硬件可以 具有充足的时间切换波束。在这里示出的本示例中，可以在一个子帧 中仅扫描7个波束。

先前的实施例已经描述了本文中的实施例的总体方面。下面的另 外的实施例将描述在无线设备250具有有限的处理能力的情况下放宽 无线设备250实现的强化。

在图4中，示出了PSS和SSS如何以一个时隙分离。然而，网络 节点210或TP210等可以将PSS和SSS分离甚至更多，例如若干子 帧，只要无线设备250知道网络节点210进行的PSS和SSS传输之 间的时间。

如果PSS带宽远小于系统带宽，则PSS可以由无线设备250在快 速傅里叶变换(FFT)操作之前使用下采样信号在时域进行检测。然 而，SSS和PBCH可以由无线设备250在对宽带信号的FFT操作之后 在频域进行检测，这可能需要无线设备250中更大的处理能力，并且 因此可能需要无线设备250缓冲OFDM符号中的整个宽带信号直到 针对给定OFDM符号的PSS检测器完成检测。因此，有用的是，可 以扩展PSS检测与SSS/PBCH检测之间的时间，使得无线设备250 不需要缓冲很多OFDM符号。图4中描绘的实施例可以实现这一目 的，因为网络节点210按照如下方式来传输PSS和SSS：该方式使得 PSS与SSS之间有7个OFDM符号。因此，无线设备250实现可以 使用时域信号搜索PSS，在成功的PSS检测之后，其可以准备稍后执 行所传输的7个OFDM符号的OFDM符号FFT操作，从而放宽无线 设备250实现。

在另外的无线设备250实现实施例中，网络节点210使用相同波 束进行的PSS与SSS传输之间的时间长于时隙持续时间。SSS可以由 网络节点210在稍后传输若干子帧，只要规范知道这一延迟时间。无 线设备250可以知道延迟直到再次出现使用相同的PSS/SSS/PBCH传 输的相同OFDM符号和波束状态，并且因此可以等待直到这一延迟 的OFDM符号，执行FFT并且检测SSS和PBCH。替选地，波束扫 描可以有周期性，使得无线设备250根据标准规范来知道在某个时间 之后相同的波束会被再次使用，并且这一值也可以取决于在标准规范 中给出的波束状态的最大数目N。因此，在这一无线设备250实现实 施例中，无线设备250可以利用网络节点210的相同信号传输的周期 性以及网络节点210对相同波束状态的使用的优点，并且其可以首先 使用时域信号检测PSS并且稍后然后其可以执行FFT并且检测SSS 和PBCH。

在另外的实施例中，无线设备250可以向网络节点210或TP210 通知在与网络节点210或TP210的同步中使用哪个或哪些波束。这 在随后的从网络节点210或TP210到无线设备250的下行链路传输 中可能很有用，比如在传输另外的系统信息块、无线设备250的配置 或者调度上行共享数据信道和下行共享数据信道时。

根据仅通过说明性实施例通过的详细描述，现在将参考图8中描 绘的流程图来描述由网络节点210执行用于向无线设备250发送第一 同步信号和相关联的信息消息以使无线设备250与网络节点210同步 的方法的实施例。以上在说明性示例中提供的细节中的任何细节可以 适用于关于图8提供的描述，然而它们在此没有重复以方便对方法的 概述。网络节点210和无线设备250在无线通信网络200中操作，如 先前所指出的。图8描绘由或者可以由本文中的实施例中的网络节点 210执行的动作的流程图。

方法可以包括以下动作，这些动作也可以按照不同于下面描述的 另一合适次序来执行。

动作801

为了使得无线设备250能够与网络节点210同步，也即为了使得 无线设备250能够在网络节点210发送的信号中获取子帧定时和/或帧 定时，网络节点210在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在N 个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送第一同 步信号，如图3-6中图示的，N(稍后描述)等于或大于2。

第一同步信号可以提供最小时间尺度(scale)到中等时间尺度的 时间结构，例如OFDM符号定时，以及第二同步信号的时间位置。

第一同步信号可以是PSS，如先前描述的，或者可以是等同的同 步信号。以上提供的详细描述使用PSS作为说明性示例。然而，本文 中的实施例中任何对PSS的提及都应当理解为同样适用于第一同步 信号。

在一些实施例中，网络节点210可以通过使用波束成形来执行发 送。

在一些实施例中，诸如使用波束成形的实施例中，在N个OFDM 符号中的至少两个OFDM符号中使用不同的波束状态，如先前描述 的。

可以在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中使用不同的波束 状态。

在一些实施例中，N个OFDM符号是非连续的OFDM符号。

动作802

也为了使得无线设备250能够与网络节点210同步，在本动作中， 对于第一同步信号的每个发送，网络节点210在OFDM符号中的预 定义的时间和频率位置发送相关联的信息消息，如图3-6中图示的。 预定义的时间和频率位置与第一同步信号的时间和频率位置有关。相 关联的信息消息与第一同步信号相关联，也就是，其出于同步的目的 而包括与第一同步信号相关联的信息。也即，相关联的信息消息包括 可以使得无线设备250能够获取子帧定时和/或帧定时的信息。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的第二同步信 号。第二同步信号可以提供从中等时间尺度到大时间尺度的时间结 构，例如子帧定时和/或帧定时。第二同步信号可以是SSS，如先前描 述的，或者可以是等同的同步信号。以上提供的详细描述使用SSS作 为说明性示例。然而，本文中的实施例中对SSS的任何提及被理解为 同样适用于第二同步信号。

相关联的信息消息可以包括相关联的PBCH。在这些实施例中， 相关联的信息消息可以仅包括PBCH，或者还包括第二同步信号，例 如SSS。

在一些实施例中，相关联的PBCH还包括相关联的系统信息。

在一些实施例中，网络节点210可以通过使用波束成形来执行该 发送。在这些实施例中，其中第一同步信号在波束状态下发送，相关 联的信息消息可以使用与和相关联的信息消息相关联的第一同步信 号相同的波束状态来发送。

在一些实施例中，相关联的信息消息在相关联的信息消息于其中 被发送的每个OFDM符号中是不同的。

相关联的信息消息可以包括索引。索引可以是包括与OFDM符号 的相对位置以及子帧和/或帧边界的预定义的唯一映射的数字，这可以 使得无线设备250能够获取子帧和/或帧定时。

在这些实施例中的一些中，索引为序列索引，如先前描述的。

在这些实施例中的一些中，子帧定时由无线设备250通过检测索 引可获取。

序列索引可以包括表示可能的序列的集合中的序列的索引。例 如，在相关联的信息消息包括相关联的第二同步信号的实施例中，序 列索引可以是到唯一地映射到至少子帧偏移的可能的同步序列之一 的索引。

在相关联的信息消息包括相关联的PBCH的实施例中，索引可以 是子帧偏移或帧偏移或者这二者的明确指示。

在一些实施例中，相关联的信息消息在子帧内的、发送相关联的 信息消息于其中被发送的每个OFDM符号中是相同的，并且相关联 的信息消息在传输的帧内的、相关联的信息消息于其中被发送的每个 子帧中是不同的。在这些实施例中，其中相关联的信息消息包括索引， 帧定时可以由无线设备250通过检测索引可获取。

在相关联的信息消息包括相关联的SSS并且索引为序列索引的 实施例中，子帧定时可以由无线设备250通过检测相关联的SSS中所 包括的序列索引可获取。

在相关联的信息消息包括相关联的SSS并且索引为序列索引的 实施例中，帧定时可以由无线设备250通过检测相关联的SSS中所包 括的序列索引可获取。

在相关联的信息消息包括相关联的系统信息的一些实施例中，帧 定时可以由无线设备250通过检测相关联的系统信息中所包括的索引 可获取。

现在将参考图9中描绘的流程图来描述由无线设备250执行用于 检测由网络节点210发送的第一同步信号和相关联的信息消息用于使 无线设备250与网络节点210同步的方法的实施例。以上提供的细节 中的任何细节可以适用于关于图9提供的描述，然而它们在此没有重 复以方便方法的概述。网络节点210和无线设备250在无线通信网络 200中操作，如先前所指出的。图9描绘由或者可以由本文中的实施 例中的无线设备250执行的动作的流程图。

方法可以包括以下动作，这些动作也可以按照不同于下面描述的 另一合适次序来执行。在一些实施例中，可以执行所有动作，而在其 他实施例中，可以仅执行某个动作/一些动作。

动作901

作为无线设备250在由网络节点210发送的信号中获取子帧定时 和/或帧定时(也就是，以便于网络节点210同步)的第一步骤，无线 设备250检测第一同步信号。如先前描述的，第一同步信号由网络节 点在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在N个OFDM符号中的 每个OFDM符号中的时间和频率位置发送。N等于或大于2。

如以上讨论的，在一些实施例中，网络节点210可以使用波束成 形来执行发送。

如先前指出的，第一同步信号可以是PSS。

在一些实施例中，这一动作可以在例如无线设备250正使用类似 于LTE小区搜索的过程并且同时正在不同TP波束上搜索时实现。

动作902

为了确保良好的同步性能，在一些实施例中，无线设备250可以 丢弃由网络节点210发送的所检测的OFDM符号，如先前描述的。 这在所丢弃的所检测的OFDM符号中的第一同步信号的检测根据阈 值而为很差的情况下发生。例如，这一阈值可以基于所检测的OFDM 信号的估计的信噪比。也就是，无线设备250可以不将所丢弃的OFDM 符号考虑在内以获取子帧定时或帧定时。

动作903

无线设备250在预定义的时间和频率位置检测相关联的信息消 息。预定义的时间和频率位置与所检测的第一同步信号的时间和频率 位置有关。相关联的信息消息对应于以上描述的。因此，相关联的信 息消息与第一同步信号相关联。

另外，如以上提及的，在一些实施例中，相关联的信息消息包括 相关联的第二同步信号。第二同步信号可以是SSS。

检测相关联的信息消息可以包括将所检测的相关联的信息消息 的序列与可能的信息消息序列的集合之一进行匹配。如先前所指出 的，可能的信息消息序列的这一集合可以是LTE中规定的SSS。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的PBCH，如以 上提及的。在这些实施例中的一些中，相关联的PBCH还包括相关联 的系统信息。

相关联的信息消息包括索引。

在这些实施例中的一些中，索引为序列索引。

在一些实施例中，序列索引包括表示可能的序列的集合中的序列 的索引。

动作904

无线设备250通过监测相关联的信息消息中所包括的索引来获取 子帧定时和/或帧定时。这是因为，索引包括与OFDM符号的相对位 置以及子帧和/或帧边界的预定义的唯一映射。

在一些实施例中，相关联的信息消息在网络节点210于其中发送 相关联的信息消息的每个OFDM符号中是不同的。在这些实施例中， 子帧定时可以由无线设备250通过检测索引来获取。

在一些实施例中，相关联的信息消息在子帧内的、由网络节点210 于其中发送相关联的信息消息的每个OFDM符号中是相同的，并且 相关联的信息消息在传输的帧内的、由网络节点210于其中发送相关 联的信息消息的每个子帧中是不同的。在这些实施例中，帧定时可以 由无线设备250通过检测索引来获取。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的SSS。在索引 为序列索引的这些实施例中，子帧定时可以由无线设备250通过检测 相关联的SSS中所包括的序列索引来获取。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的SSS。在索引 为序列索引的这些实施例中，帧定时可以由无线设备250通过检测相 关联的SSS中所包括的序列索引来获取。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的系统信息，并 且帧定时可以由无线设备250通过检测相关联的系统信息中所包括的 索引来获取。

动作905

在网络节点210利用波束成形执行第一同步信号和相关联的信息 消息的发送的一些实施例中，无线设备250可以向网络节点210发送 消息。消息可以包括与无线设备250使用了由网络节点210波束成形 以发送第一同步信号和相关联的信息消息的波束中的哪个波束以用 于同步有关的信息。例如，可以使用所传输的消息的时间和频率位置 来向网络节点210隐式地通信传达无线设备250使用哪个波束。

在一些实施例中，消息中的信息可以包括由无线设备250使用用 于同步的波束的波束状态索引。

无线设备250可以发送这一消息，例如作为包括由所使用的波束 状态索引所确定的序列和/或时频资源的随机接入前导码。

本文中的实施例因此通过网络节点210在每个OFDM符号中在新 的波束中以扫描方式重复传输相同的例如PSS而提供了一种解决以 上提及的问题的方法。无线设备250可以不知道给定OFDM符号中 使用的瞬时波束，无线设备250可以在时域对例如PSS执行盲搜索以 获取OFDM符号定时，这可能是在接收器进一步处理之前将所接收 的信号变换到频域的先决条件。在检测PSS之后，无线设备250可以 在相对于PSS的位置中找到SSS以及例如PBCH。不同于PSS，SSS 和/或PBCH在每个OFDM符号中可以不同。通过这一布置，无线设 备250可以获取无线通信网络200中的符号偏移(即子帧偏移，如本 文中所使用的)以及帧偏移。在一些实施例中，其可以是波束成形的 网络。

图10描绘根据本文中的一些实施例并且如参考图9描述的由无 线设备250执行的方法的示例的流程图。附图的右侧的数字表示与图 9中描述的动作的对应关系。在附图中，无线设备250表示为“UE”。 在图10中，本文中所使用的子帧偏移表示为“符号偏移(子帧边界)”。 在这一特定示例中，第一同步信号为PSS，相关联的信息消息包括第 二同步信号(其为SSS)和PBCH，网络节点210使用波束成形来执 行发送。波束在附图中表示为“Bi”。

图11和图12描绘根据本文中的一些实施例的并且如参考图8和 9中的一些动作描述的在网络节点210和无线设备250中的方法的至 少部分的示意图。附图的左侧和右侧的数字分别表示与图8和9中描 述的动作的对应关系。在两个附图中，网络节点210或TP210表示 为“网络/传输点”，无线设备250表示为“UE”。另外在两个图中， 在这种情况下为序列索引的索引表示为“索引j”。图11描绘描述本 文中描述的实施例之一的一些动作的示意图，其中SSS确定子帧定时 和帧定时。注意，PSS、SSS和PBCH不一定需要在相同的OFDM符 号中传输。还注意，在本实施例中，无线设备250可以跨若干OFDM 符号累积PBCH，因为PBCH在每个OFDM符号中保持相同。在图 11和12的特定示例中，第一同步信号为PSS，相关联的信息消息包 括第二同步信号(其为SSS)和PBCH，网络节点210利用波束成形 执行发送。波束状态索引在两个附图中表示为“Bi”。

图12描绘描述本文中所描述的实施例之一的一些动作的示意图， 其中SSS确定子帧定时并且PBCH包含用于确定帧定时的信息。注意， PSS、SSS和PBCH不一定在相同的OFDM符号中传输。在本附图中， 索引针对SSS中的序列索引表示为“索引j”，并且其针对PBCH中 的索引表示为“k”。

为了执行意识关于图8、11和12描述的方法动作，网络节点210 被配置成向无线设备250发送第一同步信号和相关联的信息消息以用 于使无线设备250与网络节点210同步。网络节点210包括图13中 描绘的以下布置。如已经提及的，在一些实施例中，网络节点210可 以被配置成利用波束成形来发送。网络节点210和无线设备250被配 置成在无线通信网络200中操作。

以下中的一些的详细描述对应于以上提供的关于针对网络节点 210描述的动作的相同的引用，并且因此在此将不重复。

网络节点210可以被配置成在子帧内的N个OFDM符号中、至 少一次在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置 发送第一同步信号。N等于或大于2。

这可以由网络节点210中的发送模块1301来执行。

在一些实施例中，对于第一同步信号的每个发送，网络节点210 还被配置成在OFDM符号中的预定义的时间和频率位置发送相关联 的信息消息。预定义的时间和频率位置与第一同步信号的时间和频率 位置有关。相关联的信息消息与第一同步信号相关联。

这也可以由发送模块1301发送来执行。

第一同步信号可以是PSS。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的第二同步信 号。第二同步信号可以是SSS。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的PBCH。

在一些实施例中，网络节点210还被配置成在N个OFDM符号 中的至少两个OFDM符号中使用不同的波束状态。

这也可以由发送模块1301发送来执行。

在一些实施例中，网络节点210还被配置成在N个OFDM符号 中的每个中使用不同的波束状态。

这也可以由发送模块1301发送来执行。

在一些实施例中，网络节点210还被配置成在波束状态下发送第 一同步信号，并且使用与和相关联的信息消息相关联的第一同步信号 相同的波束状态发送相关联的信息消息。

这也可以由发送模块1301发送来执行。

在一些实施例中，相关联的PBCH还包括相关联的系统信息。

在一些实施例中，相关联的信息消息在相关联的信息消息被配置 成由网络节点210于其中发送的每个OFDM符号中是不同的，相关 联的信息消息包括索引，并且子帧定时由无线设备250通过检测索引 可获取。

在一些实施例中，相关联的信息消息在相关联的信息消息被配置 成在子帧内由网络节点210于其中发送的每个OFDM符号中是相同 的，相关联的信息消息在相关联的信息消息被配置成在传输的帧内由 网络节点210于其中发送的每个子帧中是不同的，相关联的信息消息 包括索引，并且帧定时由无线设备250通过检测索引可获取。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的SSS，索引为 序列索引，并且子帧定时由无线设备250通过检测相关联的SSS中所 包括的序列索引可获取。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的SSS，索引为 序列索引，并且帧定时由无线设备250通过检测相关联的SSS中所包 括的序列索引可获取。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的系统信息，并 且无线设备250通过检测相关联的系统信息中包括的索引可获取帧定 时。

在一些实施例中，序列索引包括表示可能的序列的集合中的序列 的索引。

在一些实施例中，N个OFDM符号为非连续的OFDM符号。

本文中用于例如利用波束成形向无线设备250发送第一同步信号 和相关联的信息消息用于使无线设备250与网络节点210同步的实施 例可以通过一个或多个处理器(诸如图13中描绘的网络节点210中 的处理模块1302)连同用于执行本文中的实施例的功能和动作的计算 机程序代码来实现。以上提及的程序代码也可以被提供作为计算机程 序产品，比如为承载计算机程序代码的数据载体的形式，计算机程序 代码在被加载到网络节点210中时用于执行本文中的实施例。一个这 样的载体可以是CDROM盘的形式。然而，其他数据载体诸如存储 棒等也是可行的。计算机程序代码还可以被提供作为服务器上的纯程 序代码，并且可以下载到网络节点210。

网络节点210还可以包括包含一个或多个存储器单元的存储器模 块1303。存储器模块1303可以被布置成用于存储与当在网络节点210 中执行时执行本文中的方法的应用有关的数据。存储器模块1303可 以与处理模块1302通信。由处理模块1302处理的任何其他信息也可 以存储在存储器模块1303中。

在一些实施例中，信息可以例如通过接收端口1304从无线设备 250来接收。在一些实施例中，接收端口1304可以例如连接至网络节 点210中的一个或多个天线。在其他实施例中，网络节点210可以通 过接收端口1304从无线通信网络200中的另一结构接收信息。由于 接收端口1304可以与处理模块1302通信，所以接收端口1304可以 向处理模块1302发送所接收的信息。接收端口1304还可以被配置成 接收其他信息。

关于本文中的方法的实施例由处理模块1302处理的信息可以存 储在存储器模块1303中，存储器模块1303如先前所指出的可以与处 理模块1302和接收端口1304通信。

处理模块1302还可以被配置成通过发送端口1305向无线设备 250或者无线通信网络200中的另一节点传输或发送信息，发送端口 1305可以与处理模块1302和存储器模块1303通信。

本领域技术人员还应当理解，以上描述的模块1301可以指代模 拟和数字模块、和/或配置有例如存储在存储器中的软件和/或固件的 一个或多个处理器的组合，软件和/或固件在由诸如处理模块1302等 的一个或多个处理器执行时如以上描述地来执行。这些处理器中的一 个或多个处理器以及其他数字硬件可以被包括在单个专用集成电路 (ASIC)中，或者若干处理器和各种数字硬件可以分布在或单独封装 或组装成片上系统(SoC)的若干独立的部件之间。

因此，根据本文中描述的实施例的用于网络节点210的方法分别 借助于包括指令(即软件代码部分)的计算机程序产品来实现，指令 当在至少一个处理器上执行时引起至少一个处理器执行本文中描述 的如由网络节点210执行的动作。计算机程序产品可以存储在计算机 可读存储介质上。将计算机程序存储其上的计算机可读存储介质可以 包括指令，这些指令当在至少一个处理器上执行时引起至少一个处理 器执行本文中描述的如由网络节点210执行的动作。在一些实施例中， 计算机可读存储介质可以是非暂态计算机可读存储介质。

为了执行以上关于图9、10、11和12描述的方法动作，无线设 备250被配置成检测被配置成由网络节点210发送的第一同步信号和 相关联的信息消息以用于使无线设备250与网络节点210同步。无线 设备250包括图14中描绘的以下布置。在一些实施例中，网络节点 210可以已经利用波束成形执行了发送。网络节点210和无线设备250 被配置成在无线通信网络200中操作。以下中的一些的详细描述对应 于以上提供的关于针对无线设备250描述的动作的相同的引用，并且 在此将不再重复。

无线设备250可以被配置成和检测第一同步信号。第一同步信号 被配置成由网络节点210在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次 在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置已经发 送。N等于或大于2。

这可以由无线设备250中的检测模块1401来执行。

在一些实施例中，无线设备250还被配置成在预定义的时间和频 率位置检测相关联的信息消息。预定义的时间和频率位置与所检测的 第一同步信号的时间和频率位置有关。相关联的信息消息与第一同步 信号相关联。

这也可以由监测模块1401来执行。

第一同步信号可以是PSS。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的第二同步信 号。第二同步信号可以是SSS。

在一些实施例中，检测相关联的信息消息包括将所检测的相关联 的信息消息的序列与可能的信息消息序列的集合之一进行匹配。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的PBCH。

在一些实施例中，相关联的PBCH还包括相关联的系统信息。

相关联的信息消息包括索引。

无线设备250可以被配置成和通过检测相关联的信息消息中所包 括的索引来获取子帧定时和/或帧定时。

这可以由无线设备250中的获取模块1402来执行。

在一些实施例中，相关联的信息消息在相关联的信息消息被配置 成由网络节点210于其中发送的每个OFDM符号中是不同的，相关 联的信息消息包括索引，并且无线设备250还被配置成通过检测索引 来获取子帧定时。

这也可以由获取模块1402来执行。

在一些实施例中，相关联的信息消息在相关联的信息消息被配置 成在子帧内由网络节点210于其中来发送的每个OFDM符号中是相 同的，相关联的信息消息在相关联的信息消息被配置成在传输的帧内 由网络节点210于其中来发送的每个子帧内是不同的，并且无线设备 250还被配置成通过检测索引来获取帧定时。

这也可以由获取模块1402来执行。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的SSS，索引为 序列索引，并且无线设备250还被配置成通过检测相关联的SSS中所 包括的序列索引来获取帧定时。

这也可以由获取模块1402来执行。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的系统信息，并 且无线设备250还被配置成通过检测相关联的系统信息中所包括的索 引来获取帧定时。

这也可以由获取模块1402来执行。

在一些实施例中，序列索引包括表示可能的序列的集合中的序列 的索引。

在一些实施例中，无线设备250可以被配置成丢弃所检测的 OFDM符号，所检测的OFDM符号被配置成由网络节点210发送， 其中所丢弃的所检测的OFDM符号中第一同步信号的检测根据阈值 很差。

这可以由无线设备250中的丢弃模块1403来执行。

在一些实施例中，无线设备250可以被配置成向网络节点210发 送消息，消息包括与无线设备250使用了被配置成由网络节点210波 束成形以发送第一同步信号和相关联的信息消息的波束中的哪个波 束以用于同步有关的信息。

这可以由无线设备250中的发送模块1404来执行。

本文中用于检测由网络节点210例如利用波束成形发送的第一同 步信号和相关联的信息消息以使无线设备250与网络节点210同步的 实施例可以通过一个或多个处理器(诸如图14中描绘的无线设备250 中的处理模块1405)结合用于执行本文中的实施例的功能和动作的计 算机程序代码来实现。以上提及的程序代码也可以被提供作为计算机 程序产品，比如承载当被加载到无线设备250中时用于执行本文中的 实施例的计算机程序代码的数据载体的形式。一个这样的载体可以是 CDROM盘的形式。然而，其他数据载体诸如存储棒等也是可行的。 计算机程序代码还可以被提供作为服务器上的纯程序代码，并且可以 下载到无线设备250。

无线设备250还可以包括包含一个或多个存储器单元的存储器模 块1406。存储器模块1406可以被布置成用于存储与当在无线设备250 中执行时执行本文中的方法的应用有关的数据。存储器模块1406可 以与处理模块1405通信。由处理模块1405处理的任何其他信息也可 以存储在存储器模块1406中。

在一些实施例中，信息可以例如通过接收端口1407从无网络节 点210来接收。在一些实施例中，接收端口1407可以例如连接至无 线设备250中的一个或多个天线。在其他实施例中，无线设备250可 以通过接收端口1407从无线通信网络200中的另一结构接收信息。 由于接收端口1407可以与处理模块1405通信，所以接收端口1407 可以向处理模块1405发送所接收的信息。接收端口1407还可以被配 置成接收其他信息。

关于本文中的方法的实施例由处理模块1405处理的信息可以存 储在存储器模块1406中，存储器模块1406如先前所指出的可以与处 理模块1405和接收端口1407通信。

处理模块1405还可以被配置成通过发送端口1408向网络节点 210传输或发送信息，发送端口1408可以与处理模块1405和存储器 模块1406通信。

本领域技术人员还应当理解，以上描述的不同模块1401-1404可 以指代模拟和数字模块、和/或配置有例如存储在存储器中的软件和/ 或固件的一个或多个处理器的组合，软件和/或固件在由诸如处理模块 1405等的一个或多个处理器执行时如以上描述地来执行。这些处理器 中的一个或多个处理器以及其他数字硬件可以被包括在单个专用集 成电路(ASIC)中，或者若干处理器和各种数字硬件可以分布在或单 独地封装或组装成片上系统(SoC)的若干独立的部件之间。

因此，根据本文中描述的实施例的用于无线设备250的方法分别 借助于包括指令(即软件代码部分)的计算机程序产品来实现，指令 当在至少一个处理器上执行时引起至少一个处理器执行本文中描述 的如由无线设备250执行的动作。计算机程序产品可以存储在计算机 可读存储介质上。将计算机程序存储其上的计算机可读存储介质可以 包括指令，这些指令当在至少一个处理器上执行时引起至少一个处理 器执行本文中描述的如由无线设备250执行的动作。在一些实施例中， 计算机可读存储介质可以是非暂态计算机可读存储介质。

在使用词语“包括(comprise)”或“包括(comprising)”时， 其应当被理解为非限制性的，即表示“至少包括”。

本文中的实施例不限于以上描述的优选实施例。可以使用各种替 选、修改和等同方案。因此，以上实施例不应当被认为是限制本发明 的范围。