BR102017003490A2

BR102017003490A2 - OPERATING METHOD, RADIO NETWORK, AND COMPUTER READABLE MEDIA

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Publication number: BR102017003490A2
Authority: BR
Publication date: 2017-09-05

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“MÉTODO DE OPERAÇÃO, NÓ DE REDE DE RÁDIO, E, MÍDIA LEGÍVEL POR COMPUTADOR” Campo [001] A presente invenção refere-se a redes de comunicação sem fio e, particularmente, refere-se à transmissão de sinais de sincronização para uso na conexão em tais redes.Field of Operation The present invention relates to wireless communication networks, and particularly relates to the transmission of synchronization signals for use in the field. connection in such networks.

Fundamentos [002] Dispositivos de comunicação sem fio configurados para operação em redes públicas de telefonia móvel (PLMNs), e certos outros tipos de sistemas de comunicação sem fio realizam um procedimento de acesso inicial depois da energização ou durante a reativação depois de um período de adormecimento estendido. Como uma primeira etapa no procedimento de acesso inicial, o dispositivo de comunicação sem fio busca e detecta um sinal de sincronização que estações bases ou outros pontos de acesso na rede difundem regularmente.Basics [002] Wireless communication devices configured for operation on public mobile telephone networks (PLMNs), and certain other types of wireless communication systems perform an initial access procedure after power up or during reactivation after a period of time. extended numbness. As a first step in the initial access procedure, the wireless device seeks and detects a synchronization signal that base stations or other access points on the network regularly broadcast.

[003] Os sinais de sincronização habilitam que os dispositivos de comunicação sem fio se alinhem com a rede na frequência e no tempo, com base no uso dos sinais de sincronização provenientes de um dado ponto de acesso para determinar limites de símbolo nas transmissões de rede e, desse modo, alinhar sua recepção e sincronização de transmissão e frequências com a rede. Um "símbolo", por exemplo, compreende um símbolo de Multiplexação por Divisão de Frequência Ortogonal (OFDM), um símbolo OFDM precodificado, um símbolo de portador individual, etc. Entretanto, ao termo "símbolo" deve ser dada ampla construção nesta descrição, em virtude de os preceitos aqui expostos não serem limitados a um esquema de modulação em particular.Synchronization signals enable wireless communication devices to align with the network at frequency and time based on the use of synchronization signals from a given access point to determine symbol boundaries on network transmissions. and thereby align their reception and transmission and frequency synchronization with the network. A "symbol", for example, comprises an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbol, a precoded OFDM symbol, an individual carrier symbol, and the like. However, the term "symbol" should be given broad construction in this description because the precepts set forth herein are not limited to a particular modulation scheme.

[004] Tal alinhamento no tempo e na frequência é essencial para subsequente comunicação. Informação exemplificativa sobre sincronização em sistemas existentes, tal como em redes com base nos padrões de Evolução de Longo Prazo (LTE), pode ser encontrada nas seguintes Especificações Técnicas do Projeto de Parceria de Terceira Geração (3GPP) (TSs): 3GPP TS 36.211, versão 11.2.0, 3GPP TS 36.212, e 3GPP TS 36.213, versão 12.1.0.Such time and frequency alignment is essential for subsequent communication. Exemplary synchronization information on existing systems, such as networks based on Long Term Evolution (LTE) standards, can be found in the following Third Generation Partnership Design (3GPP) Technical Specifications (TSs): 3GPP TS 36.211, version 11.2.0, 3GPP TS 36.212, and 3GPP TS 36.213, version 12.1.0.

[005] Note que a documentação 3GPP refere-se a dispositivos de comunicação sem fio como itens de "equipamento de usuário", em que "UE" denota um único dispositivo sem fio e "UEs" denotam diversos dispositivos sem fio. O termo "dispositivo de comunicação sem fio", da forma aqui usada, abrange o termo "UE" e ainda mais. De fato, a menos que de outra forma notado, o termo abrange essencialmente qualquer tipo de aparelho de comunicação sem fio que é configurado para comunicar em uma rede de comunicação sem fio. Sem limitações, então, o termo "dispositivo de comunicação sem fio" abrange smartphones, telefones celulares de poucos recursos, modems e dongles de rede celular, Comunicação Tipo Máquina (MTC) ou dispositivos Máquina para Máquina (M2M), juntamente com computadores habilitados sem fio, laptops, tablets e similares.[005] Note that 3GPP documentation refers to wireless communication devices as "user equipment" items, where "UE" denotes a single wireless device and "UEs" denotes multiple wireless devices. The term "wireless communication device" as used herein encompasses the term "UE" and even more. In fact, unless otherwise noted, the term covers essentially any type of wireless communication device that is configured to communicate on a wireless communication network. Without limitation, then, the term "wireless communication device" encompasses smartphones, low-end mobile phones, cellular network modems and dongles, Machine Type Communication (MTC), or Machine to Machine (M2M) devices, along with computers enabled without cord, laptops, tablets and the like.

[006] Dispositivos de comunicação sem fio também podem realizar procedimentos similares a sincronização de acesso inicial durante a preparação para uma transição entre diferentes áreas de cobertura na rede -por exemplo, uma transição celular de uma célula da rede para uma outra célula da rede, em uma rede de comunicação celular. Em tais contextos, o dispositivo de comunicação sem fio pode ter uma conexão em uma célula atualmente em serviço, mas pode desejar avaliar condições de recepção em relação a uma ou mais células vizinhas. Entretanto, aqui, a rede pode prover informação de assistência para o dispositivo de comunicação sem fio, para reduzir o tempo necessário para aquisição de sinais de célula vizinha.Wireless communication devices may also perform similar procedures to initial access synchronization when preparing for a transition between different network coverage areas - for example, a cellular transition from one network cell to another network cell, in a cellular communication network. In such contexts, the wireless communication device may have a connection in a cell currently in service, but may wish to evaluate reception conditions against one or more neighboring cells. However, here, the network may provide assistance information to the wireless communication device to reduce the time required to acquire neighboring cell signals.

[007] Convencionalmente, nós de rádio da rede transmitem sinais de sincronização usando poucos feixes no âmbito do setor, por exemplo, cada qual cobrindo até 120 graus de arco circular. Estes feixes do sinal de sincronização no âmbito do setor são transmitidos de forma essencialmente simultânea e, em conjunto, cobrem a íntegra da zona ou área geográficas que pretende-se que o nó de rádio sirva. Da forma aqui reconhecida, esta abordagem à transmissão de sinal de sincronização pode ser indesejável em futuros sistemas de comunicação sem fio.Conventionally, network radio nodes transmit synchronization signals using few sector-wide beams, for example, each covering up to 120 degrees of circular arc. These sector-wide synchronization signal beams are transmitted essentially simultaneously and together cover the entire geographic zone or area that the radio node is intended to serve. As recognized herein, this approach to synchronization signal transmission may be undesirable in future wireless communication systems.

[008] Por exemplo, espera-se que futuros sistemas de comunicação façam pesado uso de formação de feixe estreito de alto ganho, para habilitar cobertura de transmissão de alta taxa de dados para usuários distantes que podem não ser servidos em altas taxas de dados sem o ganho provido pela formação de feixe. A provisão de sinais de sincronização de suficiente qualidade recebida do sinal para usuários também pode exigir o uso de formação de feixe. Adicionalmente, espera-se que pelo menos algumas implementações de rede usam grades de feixes relativamente estreitos e pode não ser possível, em tais sistemas, transmitir feixes com ampla cobertura na área de serviço geral.For example, future communication systems are expected to make heavy use of high gain narrow beam forming to enable high data rate transmission coverage for distant users who may not be served at high data rates without the gain provided by beam formation. Providing sufficient signal quality synchronization signals received to users may also require the use of beam forming. In addition, it is expected that at least some network implementations use relatively narrow beam grids and it may not be possible in such systems to transmit broad coverage beams in the general service area.

[009] Como um reconhecimento adicional aqui exposto, a transmissão de um sinal de sincronização na mesma energia em um feixe amplo em todas as direções pode representar energia desperdiçada. Por exemplo, a área de cobertura geográfica que circunda um nó de rádio pode ter uma forma irregular em virtude de obstruções ou outras características geográficas na área ao redor do nó de rádio. Como uma consequência, a máxima distância de usuários a ser servidos do nó de rádio não será uniforme em todas as direções.[009] As an additional acknowledgment set forth herein, the transmission of a sync signal on the same energy in a wide beam in all directions may represent wasted energy. For example, the geographical coverage area surrounding a radio node may be irregularly shaped due to obstructions or other geographical features in the area around the radio node. As a consequence, the maximum distance of users to be served from the radio node will not be uniform in all directions.

[0010] Pelo menos alguns dos problemas expostos podem ser abordados pelo uso de um feixe estreito varrido para transmissão de sinal de sincronização a partir de um nó de rádio. Entretanto, é aqui reconhecido que surgem certos desafios durante o uso de um feixe varrido para transmissão de sinal de sincronização. Por exemplo, problemas de latência podem surgir em decorrência de dispositivos de comunicação sem fio esperarem que o feixe varra através dos ângulos azimutal e/ou vertical correspondentes a suas posições em relação ao nó de rádio. Como um outro exemplo, a eficiência de utilização dos recursos de rádio pelo nó de rádio pode ser comprometida por abordagens convencionais para transmissão de feixe varrido de sinais de sincronização.At least some of the problems exposed can be addressed by using a scanned narrow beam for synchronization signal transmission from a radio node. However, it is recognized herein that certain challenges arise when using a scanned beam for synchronization signal transmission. For example, latency problems may arise as a result of wireless communication devices waiting for the beam to scan through the azimuthal and / or vertical angles corresponding to their positions relative to the radio node. As another example, the efficiency of radio resource utilization by the radio node may be compromised by conventional approaches to scanned beam transmission of synchronization signals.

Sumário da Invenção [0011] Em um aspecto dos preceitos aqui expostos, um nó de rede de rádio adapta vantajosamente a duração de transmissão de um sinal de sincronização em relação à transmissão de sinal de sincronização em diferentes direções. Por exemplo, o nó de rede de rádio usa uma duração de transmissão mais curta em direções do feixe que são associadas com melhores condições de recepção e uma duração de transmissão mais longa em direções do feixe que são associadas com condições de recepção mais fracas. Em decorrência da variação da duração de transmissão de acordo com qualidades recebidas do sinal conhecido ou esperado para as diferentes direções, o nó de rede de rádio pode encurtar o tempo total necessário para completar um ciclo de transmissão de sinal de sincronização e usar menos energia, se comparado com o uso de um tempo de transmissão mais longo e mais conservador em todas as direções do feixe.SUMMARY OF THE INVENTION In one aspect of the foregoing, a radio network node advantageously adapts the transmission duration of a synchronization signal relative to the synchronization signal transmission in different directions. For example, the radio network node uses a shorter transmission duration in beam directions that are associated with better reception conditions and a longer transmission duration in beam directions that are associated with weaker reception conditions. Due to varying transmission duration according to qualities received from the known or expected signal in different directions, the radio network node may shorten the total time required to complete a synchronization signal transmission cycle and use less power, compared to using a longer and more conservative transmission time in all beam directions.

[0012] Um exemplo do método da operação realizada por um nó de rede de rádio em uma rede de comunicação sem fio compreende transmitir um sinal de sincronização em uma pluralidade de feixes direcionais, cada feixe direcional tendo uma respectiva área de cobertura. As operações de transmissão incluem controlar uma duração de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional em função de uma qualidade conhecida ou esperada de sinal recebido do sinal de sincronização em receptores operados na respectiva área de cobertura. Dados históricos, tais como estatísticas de recepção previamente ou continuamente acumuladas em relação a vários receptores que operam nas respectivas áreas de cobertura do feixe, podem ser usados pelo nó de rede de rádio para determinar as qualidades recebidas esperadas do sinal associado com as diferentes direções do feixe.An example of the method of operation performed by a radio network node in a wireless communication network comprises transmitting a synchronization signal in a plurality of directional beams, each directional beam having a respective coverage area. Transmission operations include controlling a sync signal transmission duration in each directional beam as a function of a known or expected signal quality received from the sync signal at receivers operated within its coverage area. Historical data, such as previously or continuously accumulated reception statistics for various receivers operating in their respective beam coverage areas, may be used by the radio network node to determine the expected received signal qualities associated with the different directions of the beam. beam

[0013] Em um outro exemplo, um nó de rede de rádio é configurado para operação em uma rede de comunicação sem fio e compreende conjunto de circuitos do transmissor configurado para transmitir um sinal de sincronização em uma pluralidade de feixes direcionais, por meio de uma matriz de antena associado, cada feixe direcional tendo uma respectiva área de cobertura. O nó de rede de rádio compreende adicionalmente conjunto de circuitos de processamento incluído em ou operativamente associado com o conjunto de circuitos do transmissor e configurado para controlar uma duração de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional em função de uma qualidade conhecida ou esperada de sinal recebido do sinal de sincronização em receptores operados na respectiva área de cobertura. Aqui, o termo "receptor" enfatiza a operação de recepção em relação a sinais de sincronização, mas abrange essencialmente qualquer tipo de transceptor que pode ser operado na rede.In another example, a radio network node is configured for operation in a wireless communication network and comprises transmitter circuitry configured to transmit a synchronization signal in a plurality of directional beams by means of a associated antenna array, each directional beam having a respective coverage area. The radio network node further comprises processing circuitry included in or operatively associated with the transmitter circuitry and configured to control a synchronization signal transmission duration on each directional beam as a function of a known or expected quality of transmission. signal received from the synchronization signal at receivers operated within its coverage area. Here, the term "receiver" emphasizes receiving operation over synchronization signals, but essentially encompasses any type of transceiver that can be operated on the network.

[0014] Em um outro exemplo, uma mídia legível por computador armazena um programa de computador que compreende instruções de programa que, quando executadas pelo conjunto de circuitos de processamento em um nó de rede de rádio configurado para operação em uma rede de comunicação sem fio, configuram o nó de rede de rádio para transmitir um sinal de sincronização em uma pluralidade de feixes direcionais. Os feixes direcionais são transmitidos por meio de uma matriz de antena associado, e cada feixe direcional tem uma respectiva área de cobertura, por exemplo, uma parte de uma área de cobertura geral servida pelo nó de rede de rádio. O programa de computador compreende adicionalmente instruções que configuram o nó de rede de rádio para controlar uma duração de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional em função de uma qualidade conhecida ou esperada de sinal recebido do sinal de sincronização em receptores operados na respectiva área de cobertura.In another example, a computer readable media stores a computer program comprising program instructions that, when executed by the processing circuitry on a radio network node configured for operation on a wireless communication network. , configure the radio network node to transmit a synchronization signal in a plurality of directional beams. The directional beams are transmitted via an associated antenna array, and each directional beam has a respective coverage area, for example a part of a general coverage area served by the radio network node. The computer program further comprises instructions that configure the radio network node to control a sync signal transmission duration in each directional beam as a function of a known or expected signal quality received from the sync signal at receivers operated in the respective area. of coverage.

[0015] Em um exemplo relacionado, um produto de programa de computador compreende código de programa operável para configurar um nó de rede de rádio para transmitir um sinal de sincronização em uma pluralidade de feixes direcionais, por meio de uma matriz de antena associado, cada feixe direcional tendo uma respectiva área de cobertura. O programa inclui adicionalmente código operável para configurar o nó de rede de rádio para controlar uma duração de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional em função de uma qualidade conhecida ou esperada de sinal recebido do sinal de sincronização em receptores operados na respectiva área de cobertura.In a related example, a computer program product comprises program code operable to configure a radio network node to transmit a synchronization signal in a plurality of directional beams by means of an associated antenna array each directional beam having a respective coverage area. The program further includes operable code for configuring the radio network node to control a sync signal transmission duration in each directional beam as a function of a known or expected signal quality received from the sync signal at receivers operated in the respective area. roof.

[0016] Em ainda um outro exemplo, um nó de rede de rádio é configurado para operação em uma rede de comunicação sem fio e inclui um módulo transmissor e um módulo de controle. Estes módulos compreendem, por exemplo, módulos funcionais implementados por meio do conjunto de circuitos de processamento no nó de rede de rádio. O módulo transmissor é configurado para transmitir um sinal de sincronização em uma pluralidade de feixes direcionais, por meio de uma matriz de antena associado, cada feixe direcional tendo uma respectiva área de cobertura. O módulo de controle é configurado para controlar uma duração de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional em função de uma qualidade conhecida ou esperada de sinal recebido do sinal de sincronização em receptores operados na respectiva área de cobertura.In yet another example, a radio network node is configured for operation on a wireless communication network and includes a transmitter module and a control module. These modules comprise, for example, functional modules implemented by means of the processing circuitry on the radio network node. The transmitter module is configured to transmit a synchronization signal in a plurality of directional beams by means of an associated antenna array, each directional beam having a respective coverage area. The control module is configured to control a sync signal transmission duration in each directional beam as a function of a known or expected signal quality received from the sync signal at receivers operated within its coverage area.

[0017] Certamente, a presente invenção não é limitada às características e vantagens expostas. De fato, versados na técnica irão reconhecer características e vantagens adicionais mediante leitura da seguinte descrição detalhada, e mediante visualização dos desenhos anexos.Of course, the present invention is not limited to the features and advantages set forth. Indeed, those skilled in the art will recognize additional features and advantages upon reading the following detailed description, and upon viewing the accompanying drawings.

Breve Descrição dos Desenhos [0018] A figura 1 é um diagrama de blocos de uma modalidade de uma rede de comunicação sem fio.Brief Description of the Drawings Figure 1 is a block diagram of one embodiment of a wireless communication network.

[0019] A figura 2 é um diagrama de blocos de uma modalidade de uma matriz de antena que compreende uma pluralidade de antenas ou elementos de antena, tais como podem ser usados para transmissões direcionais.Figure 2 is a block diagram of an embodiment of an antenna array comprising a plurality of antennas or antenna elements, such as may be used for directional transmissions.

[0020] A figura 3 é um diagrama de um exemplo de padrão de feixes direcionais, transmitidos por um nó de rede de rádio.[0020] Figure 3 is a diagram of an example directional beam pattern transmitted by a radio network node.

[0021] A figura 4 é um diagrama de blocos de uma modalidade de um nó de rede de rádio que é configurado para transmissões de feixe direcional, tal como na rede representada na figura 1.Figure 4 is a block diagram of one embodiment of a radio network node that is configured for directional beam transmissions, as in the network shown in Figure 1.

[0022] A figura 5 é um diagrama de uma modalidade de uma estrutura de dados que compreende valores configurados que definem a duração de transmissão de um sinal de sincronização em cada feixe direcional, juntamente com a definição de um ou mais parâmetros de feixe.Fig. 5 is a diagram of one embodiment of a data structure comprising configured values defining the duration of transmission of a synchronization signal in each directional beam, together with the definition of one or more beam parameters.

[0023] A figura 6 é um fluxograma lógico de uma modalidade de um método de transmissão de sinal de sincronização, em relação a uma pluralidade de feixes direcionais.Fig. 6 is a logical flow diagram of one embodiment of a synchronization signal transmission method with respect to a plurality of directional beams.

[0024] A figura 7 é um fluxograma lógico de detalhes exemplificativa para o método representado na figura 6.Fig. 7 is an exemplary logical flowchart of details for the method depicted in Fig. 6.

[0025] A figura 8 é um diagrama de blocos de uma modalidade de um nó de rede de rádio que compreende um ou mais módulos operacionais ou funcionais.Fig. 8 is a block diagram of one embodiment of a radio network node comprising one or more operational or functional modules.

Descrição Detalhada [0026] Por meio exemplificativa não limitante, a figura 1 ilustra uma modalidade de uma rede de comunicação sem fio 10 que é configurada para usar formação de feixe para transmissões de sinal de sincronização. Embora não assim limitada, a rede 10 pode ser uma rede de rádio celular de área ampla com base no padrão de Evolução de Longo Prazo (LTE), ou com base em um outro padrão do Projeto de Parceria de Terceira Geração (3GPP).Detailed Description By way of non-limiting example, Figure 1 illustrates one embodiment of a wireless communication network 10 that is configured to use beamforming for synchronization signal transmissions. Although not limited, network 10 may be a wide area cellular radio network based on the Long Term Evolution (LTE) standard, or based on another Third Generation Partnership Project (3GPP) standard.

[0027] A rede 10 inclui um ou mais nós de rede de rádio 12, que compreendem estações bases, pontos de acesso ou congêneres. No contexto LTE, os nós de rede de rádio 12 são eNBs. Três nós de rede de rádio 12-1,12-2, e 12-3 são mostrados a título exemplificativa. Cada nó de rede de rádio 12 provê serviço de rádio em uma correspondente área de cobertura geral 14, por exemplo, uma "célula". Embora qualquer dado um ou mais dos nós de rede de rádio 12 possa prover mais do que uma célula, por exemplo, usando diferentes recursos de rádio para cada um, o diagrama representa cada nó de rede de rádio 12 como correspondendo a uma única área de cobertura geral 14. Assim, a área de cobertura geral 14-1 corresponde ao nó de rede de rádio 12- 1, a área de cobertura geral 14-2 corresponde ao nó de rede de rádio 12-2, e congêneres. As áreas de cobertura gerais 14 podem se sobrepor.Network 10 includes one or more radio network nodes 12 comprising base stations, access points or the like. In the LTE context, radio network nodes 12 are eNBs. Three radio network nodes 12-1,12-2, and 12-3 are shown by way of example. Each radio network node 12 provides radio service in a corresponding general coverage area 14, for example, a "cell". Although any given one or more of the radio network nodes 12 may provide more than one cell, for example using different radio resources for each, the diagram represents each radio network node 12 as corresponding to a single area of radio network. general coverage 14. Thus, general coverage area 14-1 corresponds to radio network node 12-1, general coverage area 14-2 corresponds to radio network node 12-2, and the like. The general coverage areas 14 may overlap.

[0028] Aqui, de interesse em particular, e da forma ilustrada na figura 2, um ou mais dos nós de rede de rádio 12 inclui uma matriz de antena 16 que compreende inúmeros elementos de antena 18. Tais nós de rede de rádio 12 são configurados para usar uma correspondente matriz de antena 16 para transmitir formação de feixe na direção de diferentes partes de suas áreas de cobertura gerais, por exemplo, para prover maior qualidade do sinal para dispositivos de comunicação sem fio 20 variadamente posicionados ao redor dos mesmos, da forma mostrada na figura 1.Here, of particular interest, and as illustrated in Figure 2, one or more of the radio network nodes 12 includes an antenna array 16 comprising numerous antenna elements 18. Such radio network nodes 12 are configured to use a corresponding antenna array 16 to transmit beam formation towards different parts of their general coverage areas, for example, to provide higher signal quality for wireless communication devices 20 variously positioned around them, from shown in figure 1.

[0029] Embora a figura 1 ilustre dispositivos de comunicação sem fio 20-1 até 20-5, deve ser percebido que um maior ou menor número de dispositivos de comunicação sem fio 20 podem estar operando na rede 10 em qualquer dado tempo. Também deve ser entendido que os dispositivos de comunicação sem fio 20 não são necessariamente todos do mesmo tipo ou função. Dispositivos de comunicação sem fio exemplificativo 20 incluem qualquer um ou mais de smartphones, telefones celulares de poucos recursos, computadores sem fio, adaptadores de rede de comunicação, dongles, dispositivos de Comunicação Tipo Máquina (MTC), que também são referidos como dispositivos M2M, etc.Although Figure 1 illustrates wireless communication devices 20-1 to 20-5, it should be understood that more or less wireless communication devices 20 may be operating on network 10 at any given time. It should also be understood that wireless communication devices 20 are not necessarily all of the same type or function. Exemplary wireless communication devices 20 include any or more of smartphones, low-end mobile phones, wireless computers, communication network adapters, dongles, Machine Type Communication (MTC) devices, which are also referred to as M2M devices, etc.

[0030] A figura 3 ilustra um dado nó de rede de rádio 12 na rede 10 que é configurada para transmitir uma pluralidade de feixes direcionais 22, em que feixes direcionais 22-1 até 22-14 são mostrados a título exemplificativo para ilustração. Menos feixes 22 ou mais feixes 22 podem ser configurados, e nem todos os nós de rede de rádio 12 irão operar necessariamente com os mesmos número, forma ou configuração de feixes 22. Adicionalmente, o número de feixes 22 usados por um dado nó de rede de rádio 12, ou os parâmetros de feixe associados com os mesmos, podem ser adaptados de tempos em tempos.Figure 3 illustrates a given radio network node 12 in network 10 that is configured to transmit a plurality of directional beams 22, where directional beams 22-1 through 22-14 are shown by way of illustration. Fewer beams 22 or more beams 22 may be configured, and not all radio network nodes 12 will necessarily operate with the same number, shape or configuration of beams 22. In addition, the number of beams 22 used by a given network node. 12, or the beam parameters associated therewith, may be adapted from time to time.

[0031] Como visto, a área de cobertura geral 14 em tordo do nó de rede de rádio 12 pode incluir obstruções ou características geográficas 24 que indicam ou, pelo menos, influenciam os possíveis locais de dispositivos de comunicação sem fio 20. A configuração de feixe usada pelo nó de rede de rádio 12 pode refletir tais obstruções ou características, por exemplo, pelo uso de feixes de curto alcance 22 (energia mais baixa) em algumas direções do feixe e feixes de alcance mais longo (energia mais alta) 22 em outras direções do feixe. Aqui, deve ser entendido que a frase "direção do feixe" abrange direções azimutais (ângulos horizontais), ou direções elevacionais (ângulos verticais) ou ambas. Assim, uma dada direção do feixe pode ser definida por ângulos horizontais e/ou verticais ou faixas angulares. Cada feixe direcional 22 provê cobertura para uma parte da área de cobertura geral 14 do nó de rede de rádio 12, e esta parte é referida como a respectiva área de cobertura do feixe direcional 22.As seen, the general coverage area 14 in thrush of the radio network node 12 may include obstructions or geographical features 24 that indicate or at least influence the possible locations of wireless communication devices 20. The beam used by the radio network node 12 may reflect such obstructions or characteristics, for example by the use of short range beams 22 (lower energy) in some beam directions and longer range beams (higher energy) 22 in some directions. other beam directions. Here it should be understood that the phrase "beam direction" encompasses azimuthal directions (horizontal angles), elevation directions (vertical angles) or both. Thus, a given beam direction can be defined by horizontal and / or vertical angles or angular bands. Each directional beam 22 provides coverage for a portion of the general coverage area 14 of the radio network node 12, and this part is referred to as the respective directional beam coverage area 22.

[0032] Voltando para a figura 4, nó de rede de rádio 12 exemplificativo compreende o conjunto de circuitos da interface de comunicação 30, o conjunto de circuitos de processamento 32 e armazenamento 34. O conjunto de circuitos da interface de comunicação 30 compreende o conjunto de circuitos da interface de comunicação configurado para comunicar com um ou mais dispositivos de comunicação sem fio 20. Tal conjunto de circuitos inclui conjunto de circuitos do transmissor de radiofrequência 40 e conjunto de circuitos receptor 42. Adicionalmente, o conjunto de circuitos da interface de comunicação 30 pode incluir outro conjunto de circuitos de interface não explicitamente mostrado, tal como uma interface de comunicação em rede, por exemplo, uma interface Sl, para comunicar um ou mais nós em uma "rede central", e uma interface de comunicação estação inter-base, por exemplo, uma interface X2, para comunicação com outros nós de rede de rádio 12.Turning to Fig. 4, an exemplary radio network node 12 comprises communication interface circuitry 30, processing and storage circuitry 34. Communication interface circuitry 30 comprises communication circuitry 30 communication interface circuitry configured to communicate with one or more wireless communication devices 20. Such circuitry includes radio frequency transmitter circuitry 40 and receiver circuitry 42. In addition, the communication interface circuitry 30 may include another set of interface circuits not explicitly shown, such as a network communication interface, for example, an Sl interface, for communicating one or more nodes in a "central network", and an intercom station communication interface. base, for example, an X2 interface, for communicating with other radio network nodes 12.

[0033] O conjunto de circuitos de processamento 32 compreende conjunto de circuitos fixo, conjunto de circuitos programado, ou uma mistura de conjunto de circuitos fixo e programado. Em uma modalidade exemplificativa, o conjunto de circuitos de processamento 32 compreende um ou mais circuitos com base em microprocessador ou um ou mais circuitos com base em DSP, com base FPGA ou com base em ASIC, ou qualquer mistura dos mesmos. Em um exemplo em particular, o conjunto de circuitos de processamento 32 é especialmente adaptado ou de outra forma configurado para operar de acordo com o(s) método(s) de operação do nó de rede de rádio aqui exposto(s), por meio da execução de instruções de programa de computador que compreendem um programa de computador 36. O conjunto de circuitos de processamento 32 pode usar e/ou armazenar adicionalmente vários itens de dados de configuração 38 associados com tal operação, por meio do armazenamento 34.Processing circuitry 32 comprises fixed circuitry, programmed circuitry, or a mixture of fixed and programmed circuitry. In an exemplary embodiment, the processing circuitry 32 comprises one or more microprocessor-based circuits or one or more DSP-based, FPGA-based or ASIC-based circuits, or any mixture thereof. In a particular example, the processing circuitry 32 is specially adapted or otherwise configured to operate in accordance with the method of operation of the radio network node disclosed herein by means of of executing computer program instructions comprising a computer program 36. The processing circuitry 32 may additionally use and / or store various configuration data items 38 associated with such operation by means of storage 34.

[0034] O armazenamento 34 compreende qualquer um ou mais de armazenamento em estado sólido, armazenamento em disco, etc., e pode prover memória de trabalho tanto volátil quanto não volátil, armazenamento de programa e dados. O armazenamento 34, portanto, pode incluir uma mistura de memória ou circuito de armazenamento ou tipos de dispositivo.Storage 34 comprises any or more solid state storage, disk storage, etc., and may provide both volatile and nonvolatile working memory, program storage and data. Storage 34, therefore, may include a mixture of memory or storage circuit or device types.

Exemplos não limitantes incluem armazenamento SRAM ou DRAM, FLASH, EEPROM e Disco em Estado Sólido (SSD). Em qualquer caso, deve ser entendido que, em uma ou mais modalidades, o armazenamento 34 inclui uma mídia legível por computador não transitória que armazena um programa de computador 36, cuja execução pelo conjunto de circuitos de processamento no nó de rede de rádio 20 configura o conjunto de circuitos de processamento 32 de acordo com os preceitos aqui expostos. Não transitório, da forma aqui usada, não necessariamente significa permanente ou imutável, mas denota armazenamento de pelo menos alguma persistência.Non-limiting examples include SRAM or DRAM storage, FLASH, EEPROM, and Solid State Disk (SSD). In any case, it should be understood that in one or more embodiments, storage 34 includes a non-transient computer readable media that stores a computer program 36, whose execution by the processing circuitry on radio network node 20 configures the processing circuitry 32 in accordance with the provisions set forth herein. Non-transitory, as used herein, does not necessarily mean permanent or unchanging, but denotes storage of at least some persistence.

[0035] Em uma modalidade exemplificativa, o conjunto de circuitos do transmissor 40 é configurado para transmitir um sinal de sincronização em uma pluralidade de feixes direcionais 22, por meio de uma matriz de antena associado 16. Cada feixe direcional 22 tem uma respectiva área de cobertura, que é definida pela direção e forma ou tamanho do feixe direcional 22. Correspondentemente, o conjunto de circuitos de processamento 32, que é incluído em ou associado com o conjunto de circuitos do transmissor 40, é configurado para controlar uma duração de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional 22. Aqui, a duração é controlada em função de uma qualidade conhecida ou esperada de sinal recebido do sinal de sincronização em receptores operados na respectiva área de cobertura. O termo "receptor", da forma aqui usada, refere-se amplamente a qualquer dispositivo ou aparelho que podem receber sinais a partir do nó de rede de rádio 12 e relatar a qualidade do sinal recebido, por exemplo, essencialmente, qualquer tipo de dispositivo de comunicação sem fio 20. Portanto, o termo "receptor" e a frase "receptor 20" são usados de forma intercambiável com o termo "dispositivo de comunicação sem fio" e a frase "dispositivo de comunicação sem fio 20".In an exemplary embodiment, the transmitter circuitry 40 is configured to transmit a synchronization signal in a plurality of directional beams 22 via an associated antenna array 16. Each directional beam 22 has a respective area of coverage, which is defined by the direction and shape or size of the directional beam 22. Correspondingly, the processing circuitry 32, which is included in or associated with the transmitter circuitry 40, is configured to control a transmission duration of up to 40 °. sync signal in each directional beam 22. Here the duration is controlled as a function of a known or expected signal quality received from the sync signal at receivers operated in the respective coverage area. The term "receiver" as used herein broadly refers to any device or apparatus that can receive signals from radio network node 12 and report the quality of the received signal, for example essentially any type of device. Therefore, the term "receiver" and the phrase "receiver 20" are used interchangeably with the term "wireless communication device" and the phrase "wireless communication device 20".

[0036] A qualidade do sinal recebido pode ser "conhecida" para uma dada direção do feixe, com base na qualidade de recepção dos relatos de sinal provenientes de um ou mais dispositivos de comunicação sem fio 20 que estão operando na respectiva área de cobertura de um dado feixe direcional. Adicionalmente, relato atual pode complementar, ou ser complementado por, antes de relatar cada um dos mesmos dispositivos de comunicação sem fio 20, ou a partir de outros dispositivos de comunicação sem fio 20 que previamente operavam na respectiva área de cobertura e qualidade relatada do sinal.The quality of the received signal may be "known" to a given beam direction based on the reception quality of the signal reports from one or more wireless communication devices 20 that are operating in their respective coverage area. a given directional beam. Additionally, current reporting may complement, or be supplemented by, prior to reporting each of the same wireless communication devices 20, or from other wireless communication devices 20 which previously operated in their respective coverage area and reported signal quality. .

[0037] Qualidade do sinal recebido pode ser "esperada" para uma dada direção do feixe com base em estatística, por exemplo, da forma compilada a partir da qualidade dos relatos de sinal coletados a partir de vários dispositivos de comunicação sem fio 20 que foram operados na respectiva área de cobertura. Notavelmente, até o limite em que o nó de rede de rádio 12, em algumas modalidades, é configurado para adaptar sua configuração de feixe direcional de tempos em tempos - por exemplo, número de feixe, direções do feixe, formas do feixe, etc. - os dados estatísticos usados para determinar a qualidade esperada do sinal podem ser limitados àqueles dados coletados para uma configuração de feixe que é a mesma ou substancialmente similar à atual configuração de feixe.Received signal quality can be "expected" for a given beam direction based on statistics, for example as compiled from the quality of signal reports collected from various wireless communication devices 20 that have been operated in the respective coverage area. Notably, to the extent that radio network node 12, in some embodiments, is configured to adapt its directional beam configuration from time to time - for example, beam number, beam directions, beam shapes, etc. Statistical data used to determine the expected signal quality may be limited to that data collected for a beam configuration that is the same or substantially similar to the current beam configuration.

[0038] Em pelo menos uma modalidade, o conjunto de circuitos de processamento 32 do nó de rede de rádio exemplificativo 12 é configurado para controlar a duração de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional 22 para cada um de um ou mais ciclos de transmissão de sinal de sincronização. Aqui, cada ciclo de transmissão de sinal de sincronização é definido como um "conjunto" de transmissões de sinal de sincronização para a pluralidade de feixes direcionais 22. Em outras palavras, para cada ciclo de transmissão de sinal de sincronização, há uma instância de transmissão de sinal de sincronização de uma duração de transmissão controlada, para cada feixe direcional 22.In at least one embodiment, the processing circuitry 32 of the exemplary radio network node 12 is configured to control the duration of synchronization signal transmission in each directional beam 22 for each of one or more signaling cycles. Sync signal transmission. Here, each sync signal transmission cycle is defined as a "set" of sync signal transmissions for the plurality of directional beams 22. In other words, for each sync signal transmission cycle, there is a transmission instance. of synchronization signal of a controlled transmission duration for each directional beam 22.

[0039] Cada tal "instância" pode usar recursos de rádio particularmente alocados contíguos ou não no tempo e/ou na frequência e pode abarcar um número definido de tempos de símbolo, subquadros ou uma outra unidade de tempo definida. Correspondentemente, em uma modalidade como esta, o conjunto de circuitos de processamento 32 é configurado para controlar a duração de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional 22 pelo controle do número de tempos de símbolo durante os quais o sinal de sincronização é transmitido em cada feixe direcional 22, para cada instância de transmissão de sinal de sincronização no feixe direcional 22. Adicionalmente, em pelo menos uma modalidade, a "instância" de transmissão de sinal de sincronização em uma dada direção do feixe pode abarcar apenas uma fração de um tempo de símbolo, ou uma outra unidade de tempo definida, em que tempos de transmissão muito curtos deste tipo são usados em direções do feixe associadas com condições de recepção muito boas.Each such "instance" may use particularly allocated radio resources contiguous or not contiguous in time and / or frequency and may encompass a defined number of symbol times, subframes or another defined unit of time. Correspondingly, in such an embodiment, the processing circuitry 32 is configured to control the duration of synchronization signal transmission in each directional beam 22 by controlling the number of symbol times during which the synchronization signal is transmitted in each directional beam 22, for each sync signal transmission instance in the directional beam 22. Additionally, in at least one embodiment, the sync signal transmission "instance" in a given beam direction may comprise only a fraction of one. symbol time, or another defined time unit, in which very short transmission times of this type are used in beam directions associated with very good reception conditions.

[0040] De acordo com algumas modalidades, o conjunto de circuitos de processamento 32 é configurado para ativar a pluralidade de feixes direcionais 22 um de cada vez de acordo com um padrão de ativação. Por exemplo, o conjunto de circuitos de processamento 32 ativa os feixes direcionais individuais 22 dentre a pluralidade de feixes direcionais 22 de acordo com um padrão aleatório, em cada ciclo de transmissão de sinal de sincronização. Também é aqui contemplado que o conjunto de circuitos de processamento 32 em uma ou mais modalidades transmite o sinal de sincronização em mais do que um feixe direcional 22 de uma vez, por exemplo, em todos os feixes direcionais 22 ou subconjuntos selecionados dos mesmos.According to some embodiments, the processing circuitry 32 is configured to activate the plurality of directional beams 22 one at a time according to an activation pattern. For example, the processing circuitry 32 activates the individual directional beams 22 from the plurality of directional beams 22 according to a random pattern at each synchronization signal transmission cycle. It is also contemplated herein that the processing circuitry 32 in one or more embodiments transmits the synchronization signal in more than one directional beam 22 at one time, for example in all selected directional beams 22 or subsets thereof.

[0041] Na mesma ou em uma outra modalidade, o conjunto de circuitos de processamento 32 é configurado para realizar uma sucessão de ciclos de transmissão de sinal de sincronização, cada ciclo de transmissão de sinal de sincronização compreendendo uma instância de transmissão de sinal de sincronização em cada um da pluralidade de feixes direcionais 22.In the same or another embodiment, the processing circuitry 32 is configured to perform a succession of sync signal transmission cycles, each sync signal transmission cycle comprising a sync signal transmission instance. in each of the plurality of directional beams 22.

Consequentemente, há uma nova instância de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional 22 em uma taxa de repetição desejada, definida por um tempo de ciclo do ciclo de transmissão de sinal de sincronização.Accordingly, there is a new sync signal transmission instance in each directional beam 22 at a desired repetition rate, defined by a sync signal transmission cycle cycle time.

[0042] Em virtude de o conjunto de circuitos de processamento 32 ser configurado para controlar a duração de transmissão de sinal de sincronização em dadas direções do feixe, o tempo total de ciclo pode ser reduzido, pela redução da duração de transmissão em direções do feixe que têm melhor qualidade do sinal. O conjunto de circuitos de processamento 32 pode usar valores individualizados para as respectivas direções do feixe, ou pode ter um conjunto de valores - por exemplo, valores de tempo de transmissão curto, médio e longo a partir dos quais ele seleciona de acordo com as condições de recepção conhecidas ou esperadas para cada direção do feixe.Because the processing circuitry 32 is configured to control the sync signal transmission duration in given beam directions, the total cycle time may be reduced by reducing the transmission duration in beam directions. which have better signal quality. The processing circuitry 32 may use individualized values for the respective beam directions, or may have a set of values - for example short, medium and long transmission time values from which it selects according to conditions. known or expected reception parameters for each beam direction.

[0043] Em um exemplo adicional de "tenacidade" ou "adaptabilidade", o conjunto de circuitos de processamento 32 em uma ou mais modalidades é configurado para adaptar durante o tempo pelo menos uma de: direções do feixe, energias do feixe, contagem de feixe, áreas de cobertura do feixe e a duração de transmissão para o sinal de sincronização transmitido em um ou mais dos feixes direcionais 22. Qualquer uma ou mais destas adaptações pode ser configurada, por exemplo, por um nó de Operações e Manutenção (O&M) associado na rede 10, ou pode ser adaptada com base em observações estatísticas feitas pelo nó de rede de rádio 12.In an additional example of "toughness" or "adaptability", the processing circuitry 32 in one or more embodiments is configured to adapt over time at least one of: beam directions, beam energies, beam count. beam, beam coverage areas, and the transmission duration for the synchronization signal transmitted in one or more of the directional beams 22. Any or all of these adaptations may be configured, for example, by an Operations and Maintenance (O&M) node. network 10, or may be adapted based on statistical observations made by radio network node 12.

[0044] O comportamento em particular do nó de rede de rádio 12 pode ser definido por um ou mais valores configurados. Aqui, o termo "configurado" não necessariamente significa imutável ou permanente, mas conota um valor que é usado pelo menos para alguns períodos de operação. Em uma modalidade como esta, o conjunto de circuitos de processamento 32 é configurado para controlar a duração de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional 22 de acordo com um correspondente valor configurado. O valor configurado é com base na qualidade conhecida ou esperada de sinal recebido do sinal de sincronização em receptores 20 operados na respectiva área de cobertura do feixe direcional 22. Em pelo menos uma modalidade como esta, o conjunto de circuitos de processamento 32 é configurado para determinar o valor configurado para cada feixe direcional 22 na dependência de dados históricos coletados para um ou mais receptores 20 operados em vários tempos na respectiva área de cobertura do feixe direcional 22.The particular behavior of the radio network node 12 may be defined by one or more configured values. Here, the term "configured" does not necessarily mean immutable or permanent, but connotes a value that is used for at least some periods of operation. In such an embodiment, the processing circuitry 32 is configured to control the duration of synchronization signal transmission in each directional beam 22 by a corresponding configured value. The configured value is based on the known or expected signal quality received from the synchronization signal at receivers 20 operated in the respective directional beam coverage area 22. In at least one such embodiment, the processing circuitry 32 is configured to determining the value configured for each directional beam 22 depending on historical data collected for one or more receivers 20 operated at various times in the respective directional beam coverage area 22.

[0045] Mais no geral, em pelo menos algumas modalidades, o conjunto de circuitos de processamento 32 é configurado para operar de acordo com uma estrutura de dados que compreende valores configurados que definem a duração de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional 22, juntamente com a definição de um ou mais parâmetros de feixe que configuram pelo menos um de: contagem de feixe, forma de feixe, energia do feixe e direção do feixe. A figura 5 representa uma estrutura de dados exemplificativa 50, que inclui campos ou registros correspondentes aos supramencionados parâmetros de configuração.More generally, in at least some embodiments, the processing circuitry 32 is configured to operate according to a data structure comprising configured values defining the duration of synchronization signal transmission in each directional beam. , together with defining one or more beam parameters that configure at least one of: beam count, beam shape, beam energy, and beam direction. Fig. 5 is an exemplary data structure 50 including fields or records corresponding to the aforementioned configuration parameters.

[0046] A figura 6 ilustra um exemplo do método 600 de processamento implementado por um nó de rede de rádio 12. O método 600 inclui transmitir (Bloco 602) um sinal de sincronização em uma pluralidade de feixes direcionais 22, em que cada feixe direcional 22 tem uma respectiva área de cobertura - isto é, provê cobertura para uma parte de uma área de serviço ou cobertura geral associada com o nó de rede de rádio 12. O método 600 inclui controlar (Bloco 604) uma duração de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional 22 em função de uma qualidade conhecida ou esperada de sinal recebido do sinal de sincronização em receptores 20 operados na respectiva área de cobertura. Embora o Bloco 604 apareça como uma operação ou etapa separada com propósitos de ilustração, ele será entendido como compreendendo parte do controle de transmissão geral realizado no Bloco 602 para os feixes direcionais 22.Fig. 6 illustrates an example of processing method 600 implemented by a radio network node 12. Method 600 includes transmitting (Block 602) a synchronization signal in a plurality of directional beams 22, wherein each directional beam 22 has a respective coverage area - that is, it provides coverage for a portion of a service area or general coverage associated with the radio network node 12. Method 600 includes controlling (Block 604) a radio signal transmission duration. synchronization in each directional beam 22 as a function of a known or expected signal quality received from the synchronization signal at receivers 20 operated in the respective coverage area. Although Block 604 appears as a separate operation or step for illustration purposes, it will be understood to comprise part of the overall transmission control performed in Block 602 for directional beams 22.

[0047] A figura 7 ilustra um outro método 700 de operação em um nó de rede de rádio 12. O método 700 pode ser entendido como um exemplo mais detalhado do método 600. O método 700 inclui determinar (Bloco 702) parâmetros de feixe direcional, por exemplo, qualquer uma ou mais de contagem de feixe, energias do feixe, formas do feixe, ativação de feixe ou padrão de varredura, etc. Adicionalmente, o método 700 inclui determinar (Bloco 704) a duração da transmissão de sinal de sincronização para cada feixe direcional 22 e realizar (Bloco 706) um ou mais ciclos de transmissão de sinal de sincronização usando os parâmetros de feixe e as durações de transmissão de sinal de sincronização determinadas.Figure 7 illustrates another method 700 of operation on a radio network node 12. Method 700 can be understood as a more detailed example of method 600. Method 700 includes determining (Block 702) directional beam parameters , for example, any one or more of beam count, beam energies, beam shapes, beam activation or scan pattern, etc. Additionally, method 700 includes determining (Block 704) the duration of sync signal transmission for each directional beam 22 and performing (Block 706) one or more sync signal transmission cycles using beam parameters and transmission durations. of synchronization signal determined.

[0048] Notavelmente, alguns parâmetros de feixe podem ser fixos ou, pelo menos, podem ter uma duração mais longa entre atualizações, se comparado com outros parâmetros de feixe. Por exemplo, as durações de transmissão e/ou as energias do feixe podem ser atualizadas mais frequentemente do que a contagem de feixe ou as direções do feixe. Por outro lado, entende-se que um ou mais cenários operacionais não atualizam os parâmetros configurados, ou atualizam os mesmos de forma relativamente lenta ou apenas conforme necessário - por exemplo, quando uma configuração da rede configuração mudar.Notably, some beam parameters may be fixed or at least may have a longer duration between upgrades compared to other beam parameters. For example, transmission durations and / or beam energies may be updated more often than beam count or beam directions. On the other hand, it is understood that one or more operating scenarios do not update the configured parameters, or update them relatively slowly or only as needed - for example, when a network configuration configuration changes.

[0049] Embora os métodos 600 e 700 possam ser implementados no nó de rede de rádio 12 visto na modalidade exemplificativa da figura 4, outras arquiteturas ou detalhes de implementação podem ser usados. Em tempos mais gerais, um nó de rede de rádio 12 inclui o conjunto de circuitos de processamento que é adaptado programaticamente ou de outra forma para implementar funções ou módulos que operam de acordo com as operações do método aqui apresentado.Although methods 600 and 700 may be implemented on radio network node 12 seen in the exemplary embodiment of Figure 4, other architectures or implementation details may be used. More generally, a radio network node 12 includes the processing circuitry that is programmatically or otherwise adapted to implement functions or modules that operate according to the operations of the method presented herein.

[0050] A figura 8 representa um arranjo como este, em que o nó de rede de rádio 12 inclui um módulo transmissor 60 que é configurado para transmitir um sinal de sincronização em uma pluralidade de feixes direcionais 22, por meio de uma matriz de antena associado 16, cada feixe direcional 22 tendo uma respectiva área de cobertura. O nó de rede de rádio 12 inclui adicionalmente um módulo de controle 62 configurado para controlar uma duração de transmissão de sinal de sincronização em cada feixe direcional 22 em função de uma qualidade conhecida ou esperada de sinal recebido do sinal de sincronização em receptores 20 operados na respectiva área de cobertura.Figure 8 depicts such an arrangement, wherein the radio network node 12 includes a transmitter module 60 that is configured to transmit a synchronization signal in a plurality of directional beams 22 by means of an antenna array. 16, each directional beam 22 having a respective coverage area. The radio network node 12 further includes a control module 62 configured to control a sync signal transmission duration in each directional beam 22 as a function of a known or expected signal quality received from the sync signal at receivers 20 operated in the region. respective coverage area.

[0051] Como um aspecto adicional dos preceitos aqui expostos, nó de rede de rádio 12 exemplificativo é configurado para variar a energia do feixe, bem como a duração da transmissão de sinal de sincronização, para diferentes feixes direcionais dos feixes direcionais 22. Por exemplo, a energia de transmissão de sinal de sincronização é inferior para um ou mais feixes direcionais 22, se comparada com um ou mais outros feixes direcionais dos feixes direcionais 22. Energia do feixe mais baixa é usada, por exemplo, para direções do feixe associadas com boas condições de recepção. Esta abordagem pode ser particularmente usada em sistemas em que todos os usuários em certas direções têm boa qualidade de canal de forma que mesmo um único símbolo tenha desnecessariamente longo tempo para prover sinais de sincronização para os mesmos de uma maneira confiável, por exemplo de acordo com uma margem de detectabilidade desejada.As a further aspect of the precepts set forth herein, exemplary radio network node 12 is configured to vary the beam energy as well as the duration of synchronization signal transmission for different directional beams of directional beams 22. For example , the sync signal transmission energy is lower for one or more directional beams 22 compared to one or more other directional beam directional beams 22. Lower beam energy is used, for example, for beam directions associated with good reception conditions. This approach can be particularly used in systems where all users in certain directions have good channel quality so that even a single symbol has unnecessarily long time to reliably provide synchronization signals to them, for example according to a desired detectability margin.

[0052] Também é contemplado que o nó de rede de rádio 12 equilibra ou de outra forma define a energia do feixe e o tempo de transmissão de sinal de sincronização para dadas direções do feixe em tandem. Por exemplo, em cenários em que é mais importante reduzir a latência pela minimização do tempo do ciclo de transmissão de sinal de sincronização, a energia do feixe pode aumentar para permitir menores durações de transmissão de sinal de sincronização. Em outros cenários, a duração de transmissão para um ou mais feixes direcionais 22 pode ser aumentada, para permitir uma energia de transmissão do feixe mais baixa para as transmissões de sinal de sincronização.It is also contemplated that radio network node 12 balances or otherwise defines beam energy and sync signal transmission time for given tandem beam directions. For example, in scenarios where it is more important to reduce latency by minimizing the sync signal transmission cycle time, the beam energy may increase to allow shorter sync signal transmission durations. In other scenarios, the transmission duration for one or more directional beams 22 may be increased to allow lower beam transmission energy for sync signal transmissions.

[0053] Em pelo menos uma modalidade, as repetições do sinal de sincronização em direções do feixe associadas com fracas condições de recepção não são contíguas no tempo, mas, em vez disto, se espalham no tempo, por exemplo, um conjunto de símbolos distribuídos de forma substancialmente uniforme sobre um ciclo de varredura ou transmissão do feixe. Com uma matriz como este, os receptores 20 que estão operando em qualquer uma das áreas de cobertura afetadas, mas experimentando boa qualidade do sinal recebido receberão mais frequentemente um sinal de sincronização, desse modo, reduzindo ainda mais a latência para os mesmos.In at least one embodiment, sync signal repeats in beam directions associated with poor reception conditions are not contiguous in time, but instead spread over time, for example, a set of distributed symbols. substantially uniformly over a scan or beam transmission cycle. With such a matrix, receivers 20 that are operating in any of the affected coverage areas but experiencing good quality of the received signal will more often receive a synchronization signal, thereby further reducing latency for them.

[0054] Por exemplo, em um ciclo de transmissão de sinal de sincronização - em que o sinal de sincronização é transmitido pelo menos uma vez em cada uma das direções do feixe - pode haver duas ou mais transmissões do sinal de sincronização em qualquer um dos feixes direcionais 22, em que as transmissões não são contíguas no tempo. Adicionalmente, em pelo menos uma tal modalidade, durante o hiato entre transmissões de sinal de sincronização não contíguas em um dado feixe direcional 22, pode haver uma ou mais transmissões de sinal de sincronização em um ou mais outros feixes direcionais dos feixes direcionais 22. Assim, um ou mais dos feixes direcionais 22 podem ser ativos mais do que uma vez, durante qualquer dado ciclo de varredura ou de transmissão de sinal de sincronização, e a ativação de feixes direcionais 22 durante uma varredura pode ser randomizada, ou seguir um padrão definido, que pode incluir uma sequência de saltos e/ou múltiplas ativações para dadas direções do feixe.For example, in a sync signal transmission cycle - wherein the sync signal is transmitted at least once in each of the beam directions - there may be two or more sync signal transmissions in either directional beams 22, wherein transmissions are not contiguous in time. Additionally, in at least one such embodiment, during the gap between non-contiguous sync signal transmissions in a given directional beam 22, there may be one or more sync signal transmissions in one or more other directional beams of directional beams 22. Thus , one or more of the directional beams 22 may be active more than once during any given scan or synchronization signal transmission cycle, and activation of directional beams 22 during a scan may be randomized, or follow a defined pattern. , which may include a sequence of hops and / or multiple activations for given beam directions.

[0055] Em algumas modalidades, a duração de transmissão para o sinal de sincronização nas diferentes direções do feixe é expressada como Duração = N_d x Tunih em que Tunit é uma unidade de tempo de base e N_d é um número inteiro que pode diferir entre diferentes direções d. A unidade de tempo Tunit pode ser um tempo de símbolo, por exemplo. Certamente, diferentes tipos de redes podem definir diferentes tempos de símbolo.In some embodiments, the transmission duration for the sync signal in the different beam directions is expressed as Duration = N_d x Tunih where Tunit is a base time unit and N_d is an integer that may differ between different directions d. The Tunit time unit may be a symbol time, for example. Of course, different types of networks can define different symbol times.

[0056] Em pelo menos uma modalidade, a ordem de escaneamento ou varredura para transmitir os feixes direcionais 22 em um ciclo de transmissão é determinística e predeterminada. Em uma outra modalidade, a ordem de escaneamento é pseudoaleatória de acordo com uma certa distribuição de probabilidade que aloca diferentes quantidades de tempo para transmissão de sinal de sincronização nas diferentes direções do feixe na média. A ordem de escaneamento aleatória tem a vantagem de calcular a média da interferência causada pelas transmissões de sinal de sincronização provenientes de nós de rede de rádio vizinhos 12. Mais geralmente, em uma ou mais modalidades aqui contempladas, a ordem de escaneamento em um ou mais nós de rede de rádio 12 - por exemplo, nos respectivos nós vizinhos - é configurada para reduzir a interferência do sinal de sincronização entre nós de rede de rádio 12.In at least one embodiment, the scan or scan order to transmit the directional beams 22 in a transmission cycle is deterministic and predetermined. In another embodiment, the scan order is pseudorandom according to a certain probability distribution that allocates different amounts of time for synchronization signal transmission in different beam directions in the mean. The random scan order has the advantage of averaging interference caused by synchronization signal transmissions from neighboring radio network nodes 12. More generally, in one or more embodiments contemplated herein, the scan order in one or more radio network nodes 12 - for example, on their neighboring nodes - is configured to reduce synchronization signal interference between radio network nodes 12.

[0057] Como um exemplo adicional, a duração de transmissão de sinal de sincronização para cada feixe direcional 22 é configurada de acordo com uma margem de detecção desejada para receptores 20 que operam na respectiva área de cobertura. Tais adaptações podem, certamente, refletir uma granularidade de tempo - por exemplo, ajustes feitos na íntegra das unidades de tempo. Entretanto, o objetivo operacional aqui exposto é prover substancialmente a mesma margem de detecção para o sinal de sincronização através das respectivas áreas de cobertura dos feixes direcionais 22, com base na adaptação da duração de transmissão de sinal de sincronização em cada tal direção, para refletir as condições de recepção melhores ou mais fracas conhecidas ou esperadas para as diferentes direções.As an additional example, the sync signal transmission duration for each directional beam 22 is configured according to a desired detection margin for receivers 20 operating in the respective coverage area. Such adaptations can certainly reflect a granularity of time - for example, adjustments made in full of the units of time. However, the operational objective set forth herein is to provide substantially the same detection margin for the synchronization signal across the respective directional beam coverage areas 22, based on adapting the synchronization signal transmission duration in each such direction, to reflect the best or weakest reception conditions known or expected in the different directions.

[0058] Adicionalmente, em uma ou mais modalidades, a largura do feixe é variada entre duas ou mais das direções do feixe. Aumentar a largura do feixe habilita o mais rápido escaneamento do sinal de sincronização através da área de cobertura geral do nó de rede de rádio 12, mas vem às custas da redução de quão longe o feixe direcional 22 alcança. Tais proporcionalidades são viáveis, entretanto, pelo menos em direções do feixe associadas com boas condições de recepção, e não há nenhuma necessidade em particular para usar feixes altamente direcionais.Additionally, in one or more embodiments, the beam width is varied between two or more of the beam directions. Increasing the beam width enables the fastest scanning of the sync signal through the general coverage area of the radio network node 12, but comes at the expense of reducing how far the directional beam 22 reaches. Such proportionalities are feasible, however, at least in beam directions associated with good reception conditions, and there is no particular need to use highly directional beams.

[0059] Como um exemplo adicional das variações e extensões aqui contempladas, em uma ou mais modalidades, a transmissão de sinal de sincronização em feixes direcionais 22 é usada para determinar as direções do feixe em particular para uso para subsequentes comunicações de dados com dispositivos de comunicação sem fio 20 que operam nas respectivas áreas de cobertura do feixe. Para facilitar este aspecto de operação, o sinal de sincronização pode ser diferenciado em uma base por feixe. Por exemplo, diferentes sequências do sinal de transmissão, ou diferentes deslocamentos na mesma sequência geral, podem ser usados nas diferentes direções do feixe. Desta maneira, um dispositivo de comunicação sem fio 20 que opera e que pode receber o sinal de sincronização em mais do que um feixe direcional 22 pode distinguir entre o sinal de sincronização conduzido nos diferentes feixes 22. Consequentemente, o nó de rede de rádio 12, ou a rede 10 como um todo, pode associar a realimentação da qualidade recebida do sinal para suas transmissões de sinal de sincronização com feixes direcionais em particular dos feixes direcionais 22, mesmo para transmissões simultâneas ou temporalmente próximas do sinal de sincronização em diferentes feixes 22.As an additional example of the variations and extensions contemplated herein, in one or more embodiments, directional beam synchronization signal transmission 22 is used to determine particular beam directions for use for subsequent data communications with signaling devices. wireless communications 20 operating in the respective beam coverage areas. To facilitate this aspect of operation, the synchronization signal may be differentiated on a per beam basis. For example, different transmission signal sequences, or different offsets in the same general sequence, may be used in different beam directions. In this way, a wireless communication device 20 which operates and can receive the sync signal in more than one directional beam 22 can distinguish between the sync signal conducted in the different beams 22. Consequently, the radio network node 12 , or the network 10 as a whole, may associate the received signal quality feedback to its directional beam synchronization signal transmissions in particular of the directional beams 22, even for simultaneous or temporally close transmissions of the synchronization signal in different beams 22 .

[0060] Embora as modalidades exemplificativas expostas provejam inúmeros detalhes de implementação, será percebido que um nó de rede de rádio 12 em uma ou mais modalidades é configurado para realizar um conjunto de ações ou operações no nível do topo. A saber, o nó de rede de rádio 12 determina uma adequada duração de transmissão para transmitir um feixe de sincronização em cada direção espacial (direção do feixe), determinar a ordem na qual as transmissões de sinal de sincronização serão conduzidas para as diferentes direções espaciais, e realizar as transmissões espacialmente orientadas do sinal de sincronização de acordo com as durações e ordem de transmissão determinadas. Efetivamente, esta abordagem pode ser entendida como varrendo um feixe dirigido através de todas as direções de interesse, com tempos de transmissão mais curtos usados em direções associadas com boa qualidade do sinal recebido e tempos de transmissão mais longos usados em direções associadas com qualidade do sinal recebido inferior.Although the exemplary embodiments set forth provide numerous implementation details, it will be appreciated that a radio network node 12 in one or more embodiments is configured to perform a set of actions or operations at the top level. Namely, radio network node 12 determines an adequate transmission duration to transmit a sync beam in each spatial direction (beam direction), determine the order in which the sync signal transmissions will be conducted in the different spatial directions. and performing spatially oriented synchronization signal transmissions in accordance with the determined transmission durations and order. Effectively, this approach can be understood as scanning a beam directed through all directions of interest, with shorter transmission times used in directions associated with good received signal quality and longer transmission times used in directions associated with signal quality. received inferior.

[0061] A variação da duração de transmissão desta maneira permite que o nó de rede de rádio 12 garanta que suficiente energia de sinal seja provida em todas as direções. Aqui, o termo "suficiente" denota o nível de energia associado com uma capacidade ou margem de detecção definida do sinal recebido. Adicionalmente, a variação da duração de transmissão desta maneira reduz o tempo de escaneamento geral para transmitir o sinal de sincronização em todas as direções. Por sua vez, o tempo de escaneamento mais curto libera recursos de rádio que o nó de rede de rádio 12 pode colocar para uso para comunicações de dados com os vários dispositivos de comunicação sem fio 20 que ele serve.Varying the transmission duration in this manner allows the radio network node 12 to ensure that sufficient signal energy is provided in all directions. Here, the term "sufficient" denotes the energy level associated with a defined detection capability or margin of the received signal. Additionally, varying the transmission duration in this manner reduces the overall scan time for transmitting the synchronization signal in all directions. In turn, the shorter scan time frees up radio resources that radio network node 12 can put to use for data communications with the various wireless communication devices 20 it serves.

[0062] Notavelmente, modificações e outras modalidades da(s) invenção(s) divulgada(a)s virão à mente dos versados na técnica com o benefício dos preceitos apresentados nas descrições expostas e dos desenhos associados. Portanto, deve-se entender que a(s) invenção(ões) não deve(m) ser limitada às modalidades específicas divulgadas e que pretende-se que modificações e outras modalidades sejam incluídas no escopo desta descrição. Embora termos específicos possam ser aqui empregados, eles são usados em um senso genérico e descritivo apenas, e não com propósitos de limitação.Notably, modifications and other embodiments of the disclosed invention (s) will come to the mind of one skilled in the art with the benefit of the precepts set forth in the foregoing descriptions and associated drawings. Therefore, it is to be understood that the invention (s) should not be limited to the specific embodiments disclosed and that modifications and other embodiments are intended to be included within the scope of this disclosure. Although specific terms may be used here, they are used in a generic and descriptive sense only, and not for purposes of limitation.

REIVINDICAÇÕES

Claims

Method (600) of operation performed by a radio network node (12) in a wireless communication network (10), characterized in that it comprises: transmitting (602) a synchronization signal in a plurality of beams directional beam (22), each directional beam (22) having a respective coverage area; and wherein said transmitting (602) includes controlling (604) a sync signal transmission duration in each directional beam (22) as a function of a known or expected signal quality received from the sync signal at operated receivers (20). in its coverage area.

Method (600) according to claim 1, characterized in that controlling (604) the duration of synchronization signal transmission for each directional beam (22) comprises controlling the duration of synchronization signal transmission in each beam. (22) for each of one or more sync signal transmission cycles, each sync signal transmission cycle being defined as a set of sync signal transmissions to the plurality of directional beams (22).

Method (600) according to either of claims 1 or 2, characterized in that it further comprises activating the plurality of directional beams (22) one at a time according to an activation pattern.

Method (600) according to claim 3, characterized in that activating the plurality of directional beams (22) one at a time according to the activation pattern comprises activating individual beams of the directional beams (22) from within one another. the plurality of directional beams (22) according to a random pattern in each synchronization signal transmission cycle.

Method (600) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that controlling (604) the duration of synchronization signal transmission in each directional beam (22) comprises controlling the duration of transmission of synchronization signal. synchronization in each directional beam (22) according to a corresponding configured value that is based on the known or expected signal quality received from the synchronization signal at receivers (20) operated in the respective directional beam (22) coverage area.

Method (600) according to claim 5, characterized in that it further comprises determining the configured value for each directional beam (22) depending on historical data collected for one or more receivers (20) operated at various times in the respective directional beam coverage area (22).

Method (600) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it further comprises performing said transmitting and controlling steps (602, 604) according to a data structure (50) comprising values. which define the duration of synchronization signal transmission in each directional beam (22), together with the definition of one or more beam parameters that configure at least one of: beam count, beam shape, beam energy and direction of the beam.

Method (600) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that controlling (604) the duration of synchronization signal transmission in each directional beam (22) comprises controlling the number of symbol times during which the sync signal is transmitted in the directional beam (22) for each sync signal transmission instance in the directional beam (22).

Method (600) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it further comprises performing said transmitting and controlling steps (602, 604) in association with carrying out a succession of transmission cycles. sync signal, each sync signal transmission cycle comprising a sync signal transmission instance in each of the plurality of directional beams (22), such that there is a new sync signal transmission instance in each beam. (22) at a desired repetition rate as defined by a sync signal transmission cycle cycle time.

Method (600) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it further comprises adapting over time at least one of: beam directions, beam energies, beam count, beam coverage areas and the transmission duration for the synchronization signal transmitted in one or more of the directional beams (22).

11. Radio network node (12), characterized in that it is configured for operation on a wireless communication network (10) and comprises: transmitter circuitry (40) configured to transmit a synchronization signal on a a plurality of directional beams (22), by means of an associated antenna array (16), each directional beam (22) having a respective coverage area; and processing circuitry (32) included in, or operably associated with, the transmitter circuitry (40) and configured to control a sync signal transmission duration on each directional beam (22) to a quality end. known or expected signal received from the synchronization signal at receivers (20) operated in the respective coverage area.

Radio network node (12) according to claim 11, characterized in that the processing circuitry (32) is configured to control the duration of synchronization signal transmission in each directional beam (22). for each of one or more sync signal transmission cycles, each sync signal transmission cycle being defined as a set of sync signal transmissions to the plurality of directional beams (22).

Radio network node (12) according to either of claims 11 or 12, characterized in that the processing circuitry (32) is configured to activate the plurality of directional beams (22) of each other. according to an activation pattern.

Radio network node (12) according to claim 13, characterized in that the processing circuitry (32) is configured to activate the plurality of directional beams (22) one at a time according to the activation pattern, by activating individual beams of the directional beams (22) from the plurality of directional beams (22) according to a random pattern, in each synchronization signal transmission cycle.

Radio network node (12) according to any one of claims 11 to 14, characterized in that the processing circuitry (32) is configured to control the duration of synchronization signal transmission in each beam. according to a corresponding configured value that is based on the known or expected signal quality received from the synchronization signal at receivers (20) operated in the respective directional beam coverage area (22).

Radio network node (12) according to claim 15, characterized in that the processing circuitry (32) is configured to determine the configured value for each directional beam (22) depending on historical data. collected for one or more receivers (20) operated at various times in the respective directional beam coverage area (22).

Radio network node (12) according to any one of claims 11 to 16, characterized in that the processing circuitry (32) is configured to operate in accordance with a data structure (50) which comprises comprises configured values that define the duration of synchronization signal transmission in each directional beam (22), together with defining one or more beam parameters that configure at least one of: beam count, beam shape, beam energy and beam direction.

Radio network node (12) according to any one of claims 11 to 17, characterized in that the processing circuitry (32) is configured to control the duration of synchronization signal transmission in each beam. (22) by controlling the number of symbol times during which the sync signal is transmitted in the directional beam (22) for each instance of sync signal transmission in the directional beam (22).

Radio network node (12) according to any one of claims 11 to 18, characterized in that the processing circuitry (32) is configured to perform a sequence of synchronization signal transmission cycles; each sync signal transmission cycle comprising a sync signal transmission instance in each of the plurality of directional beams (22), such that there is a new sync signal transmission instance in each directional beam (22) at a desired repetition rate, defined by a sync signal transmission cycle cycle time.

Radio network node (12) according to any one of claims 11 to 19, characterized in that the processing circuitry (32) is configured to adapt at least one of: beam directions over time. , beam energies, beam count, beam coverage areas and the transmission duration for the synchronization signal transmitted in one or more of the directional beams (22).

21. Computer readable media (34), characterized in that it stores a computer program (36) comprising program instructions which, when executed by the processing circuitry (32) on a radio network node (12) ) configured for operation in a wireless communication network (10), configure the radio network node (12) to: transmit a synchronization signal in a plurality of directional beams (22) by means of an associated antenna array (16) each directional beam (22) having a respective coverage area; and controlling a sync signal transmission duration in each directional beam (22) to a known or expected signal quality received from the sync signal at receivers (20) operated within its coverage area.

Radio network node (12), characterized in that it is configured for operation in a wireless communication network (10) and comprises: a transmitter module (60) configured to transmit a synchronization signal in a plurality of directional beams (22) by means of an associated antenna array (16), each directional beam (22) having a respective coverage area; and a control module (62) configured to control a sync signal transmission duration in each directional beam (22) to a known or expected signal quality received from the sync signal at receivers (20) operated in the respective area. of coverage.