CN103620976A - 用于无线通信系统中的网络登录的装置和方法 - Google Patents

Abstract

在一个实施例中，用于无线通信系统中的网络登录的方法包括：获取测距码配置信息，其表示多个波束矢量、多个测距序列、和多个测距信道之间的对应关系；确定最优下行链路波束矢量；以及通过与最优下行链路波束矢量相对应的测距信道之一，向基站（BS）传送与最优下行链路波束矢量相对应的测距序列之一。

Description

用于无线通信系统中的网络登录的装置和方法

技术领域

本发明一般涉及无线通信系统中的网络登录（network entry）。

背景技术

通常，无线通信系统使用大约2到10千兆赫兹（GHz）的范围内的微波频率。然而，传统的无线通信系统使用具有相对较长的波长的频率，从而这些无线通信系统主要采用全向天线或低指向性天线。这样的通信系统的示例包括那些遵照全球互通微波存取（WiMAX）、第三代合作伙伴计划长期演进（3GPP LTE）的通信系统。

随着对高传输速率的需求逐渐增长，使用毫米波频带内的频率的系统被考虑。与微波频率相比，毫米波频带能够提供相对较高的传输速率。但是，因为衰减随着频率变高而增加，因此经常使用高指向性天线或者波束成形技术。

通常，在通信之前，终端和基站（BS）执行网络登录程序。网络登录程序包括下行链路同步获取、系统信息获取、时间偏移、频率偏移、功率调整等过程。当执行第一网络登录时，由于缺乏对其它终端的位置的了解，BS和终端不能确定最优波束矢量。因此，在初始接入时，很难达到合适的信令性能。

因此，应该提供用于提高在初始网络接入过程中的信令性能的其它选择。

发明内容

技术方案

为了解决以上讨论的现有技术的不足，本发明的主要方面在于提供用于在网络登录时提高无线通信系统中的信令性能的装置和方法。

本发明的另一个方面在于提供用于在无线通信系统中确定最优波束矢量的装置和方法。

本发明的又一个方面在于提供用于在无线通信系统中使用测距序列和测距信道来确定最优波束矢量的装置和方法。

上述方面是通过提供用于无线通信系统中的网络登录的装置和方法来实现。

根据本发明的一个方面，无线通信系统中的终端的方法包括：获取测距码配置信息，其表示多个波束矢量、多个测距序列、和多个测距信道之间的对应关系；确定最优下行链路波束矢量；以及通过与最优下行链路波束矢量相对应的测距信道之一，向基站（BS）传送与最优下行链路波束矢量相对应的测距序列之一。

根据本发明的另一个方面，提供了无线通信系统中的BS的方法。该方法包括：传送测距码配置信息，其表示多个波束矢量、多个测距序列、和多个测距信道之间的对应关系；使用与测距信道中的每一个相对应的波束矢量中的每一个，对通过测距信道接收的信号执行接收（RX）波束成形；以及，当检测到由终端传送的测距序列时，根据所检测到的测距序列以及其中检测到测距序列的一个测距信道来确定至少一个最优传输波束矢量和至少一个最优接收波束矢量。

根据本发明的再一个方面，提供了被配置用于无线通信系统的终端。该装置包括：控制器和调制器/解调器（调制解调器）。控制器被配置为获取测距码配置信息，并确定最优下行链路波束矢量，其中测距码配置信息表示多个波束矢量、多个测距序列、和多个测距信道之间的对应关系。调制解调器被配置为通过与最优下行链路波束矢量相对应的测距信道之一，向BS传送与最优下行链路波束矢量相对应的测距序列之一。

根据本发明的又一个方面，被配置用于无线通信系统的BS包括调制解调器、波束成形单元、和控制器。调制解调器被配置为传送测距码配置信息，其表示多个波束矢量、多个测距序列、和多个测距信道之间的对应关系。波束成形单元被配置为使用与测距信道中的每一个相对应的波束矢量中的每一个，对通过测距信道接收的信号执行RX波束成形。如果检测到由终端传送的测距序列，则控制器被配置为根据所检测到的测距序列以及其中检测到测距序列的一个测距信道来确定至少一个最优传输波束矢量和至少一个最优接收波束矢量。

在进行下面的本发明的详细描述之前，阐述本发明文档中通篇使用的某些词语和短语的定义是有益的：术语“包含”和“包括”及其衍生物意味着包括但不限制；术语“或”是包括性的，意味着和/或；短语“与……相关联”或者“与其相关联”及其衍生物可以意味着包括、包括在内、与……相互连接、包含、被包含在内、连接到……或者与……连接、耦合到……或者与……耦合、可以与……通信、与……协作、交织、并列、接近……、绑定到……或者与……绑定、具有、具有……的特性、等等；而术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何设备、系统、或者其部件，这样的设备可以以硬件、固件、或软件、或者其中的至少两项的一些组合来实施。应该注意到，与任何特定控制器相关联的功能都可以是集中的或者分布式的，无论本地或远程。某些词语和短语的定义在本发明文档中被通篇提供，本领域普通技术人员应该理解，在许多实例中，即使不是大多数的实例中，这样的定义适用于现在和将来对这样定义的词语和短语的使用。

附图说明

为了更加全面地理解本公开及其优点，现在参考下面的结合附图的详细描述，在附图中相同的参考标号表示相同的部件：

图1示出根据本发明的实施例的、无线通信系统中的示例测距码配置；

图2示出根据本发明的实施例的、无线通信系统中的测距信道的示例划分；

图3示出根据本发明的实施例的、无线通信系统中的终端的示例操作程序；

图4示出根据本发明的实施例的、无线通信系统中的基站（BS）的示例操作程序。

图5示出根据本发明的实施例的、无线通信系统中的终端的示例结构；

图6是示出根据本发明的实施例的、无线通信系统中的BS的示例机构。

贯穿附图，相同的参考标号将被理解为指代相同的部件、组件和结构。

具体实施方式

下面讨论的图1到图6以及用来在本发明文档中描述本公开的原理的各种实施例仅仅是作为例示，并且不应该以任何方式被解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以实施在任何合适安排的无线通信系统中。

本公开专注于在无线通信系统中执行网络登录。下面，本发明描述在网络登录时用于提高无线通信系统中的信令性能的技术。下面，本发明描述，例如，正交频分复用/正交频分多址接入（OFDM/OFDMA）无线通信系统。为了描述方便，本发明使用电气与电子工程师协会（IEEE）802.16标准中定义的术语和名称。然而，本发明不受所述术语和名称的限制，并且可以被同样地应用在遵循其它标准的系统中。

初始网络登录的一个实施例如下执行。

首先，终端获取用于基站（BS）的下行链路物理同步。此后，终端接收由BS广播的系统信息，并且获取包括在系统信息中的用于初始网络登录的参数。例如，用于初始网络登录的参数可以包括测距码配置信息。此外，终端执行初始测距。

测距是用于调整时间偏移、频率偏移、和传输功率的程序。为了测距，BS指示测距信道和测距码配置信息。意图接入BS的终端根据BS的指示执行测距。详细地说，终端传送测距码，而BS检测测距码。如果检测到测距码，则BS确定已经接收到哪个码，并且根据码检测结果，BS向终端提供用于调整时间偏移、频率偏移、和传输功率的参数。

本发明具有以下特征。

同步信道经受扇区波束成形或者形成窄波束。通过同步信道传送的前导码指示扇区标识符（ID）和波束ID。终端的测距序列通过全向天线传送。也就是说，终端传送测距序列而不进行波束成形。当接收到测距信号时，BS执行接收（RX）波束成形。然而，虽然终端传送测距序列而不进行波束成形，但是如果终端测距失败，则终端能够通过波束成形传送测距序列。在时分双工（TDD）系统中，本发明具有上行链路信号和下行链路信号之间的互惠性（reciprocity）。因此，最优下行链路波束矢量与最优上行链路波束矢量相同或相似。终端和BS共享码本，并且码本包括多个波束矢量。包括在码本中的波束矢量被表示为码本条目。码本条目形成一个波束。

根据本发明的一个实施例的测距程序如下执行。

终端确定最优下行链路波束矢量。例如，终端能够通过同步信道估计下行链路信道，并且基于估计的信道确定最优波束矢量。又例如，终端能够根据由具有最高信号强度的前导码所指示的波束ID来确定最优下行链路波束矢量。

为了测距，终端通过测距信道传送测距序列。在这时，测距信道和测距序列是根据最优下行链路波束矢量来选择的。测距信道、测距序列、和码本条目具有对应关系，并且表示所述对应关系的测距码配置信息从BS被广播。例如，测距码配置如图1中所示。

图1示出根据本发明的一个实施例的、无线通信系统中的示例测距码配置。

参考图1，包括在一个单位间隙中的测距信道的数目是数字（T×M）。例如，单位间隙可以是超帧。测距序列的数目是数字（T×N）。这里，‘T’表示码本条目的数目。也就是说，可以做出数目‘T’码本条目的不同的波束。码本条目‘T’每一个对应于数目‘M’的测距信道和数目‘N’的测距序列。也就是说，数字（T×M）个测距信道和（T×N）个测距序列每一个被划分为数目‘T’的子集。每个子集对应于一个波束矢量。测距序列和波束矢量之间的对应关系被用于确定最优下行链路波束矢量，并且测距信道和波束矢量之间的对应关系被用于确定最优上行链路波束矢量。

参考所述对应关系，终端选择对应于最优下行链路波束矢量的测距信道之一和对应于最优下行链路波束矢量的测距序列之一，并且通过所选择的测距信道传送所选择的测距序列而不进行波束成形。BS根据对应关系在每个测距信道中使用对应的波束矢量执行接收（RX）波束成形，并且尝试检测测距信号。如果检测到测距信号，则BS识别所检测到的测距信号的测距序列以及所检测到的测距信号的测距信道。因此，BS能够通过所识别的测距序列得知由终端确定的最优下行链路波束矢量。而且，BS能够通过所识别的测距信道确定最优上行链路接收波束矢量。而且，BS能够使用从终端接收的参考信号估计上行链路信道，并且能够基于所估计的信道确定最优上行链路传输波束矢量。因此，BS向终端传送最优上行链路传输波束矢量的通知。

当假定由终端选择的最优下行链路波束矢量是最优上行链路波束矢量时，应用本发明的第一实施例。在这种情况下，如果BS不应用上行链路传输（TX）波束成形而成功地接收终端的测距信号，则BS确定由终端选择的最优下行链路波束矢量为最优上行链路传输波束矢量。这与确定与其中检测到测距序列的测距信道相对应的波束矢量为最优上行链路波束矢量是相同的。

当假定由终端选择的最优下行链路波束矢量或者类似于最优下行链路波束矢量的波束矢量是最优上行链路波束矢量时，应用本发明的第二实施例。在这种情况下，终端通过对应于最优下行链路波束矢量的测距信道或者与对应于最优下行链路波束矢量的测距信道相邻的测距信道，重复地传送相同的测距序列。BS确定与其中检测到测距序列的测距信道相对应的波束矢量为最优上行链路波束矢量。

虽然已经执行了前述程序，但是如果BS检测测距序列失败，则如下执行用于确定上行链路传输波束矢量的附加程序。

终端使用每个码本条目对与最优下行链路波束矢量相对应的测距序列进行传输波束成形，并且分别通过与最优下行链路波束矢量相对应的测距信道传送传输波束成形的测距序列。在这时，应用预先定义的、测距序列与用于TX波束成形的码本条目之间的对应关系。例如，测距序列（ST,0）可以被传输波束成形为波束矢量0，而测距序列（ST,1）可以被传输波束成形为波束矢量1。

如果成功检测到多个传输波束成形的测距序列之一，则BS根据所检测到的测距序列的子集来确定最优下行链路波束矢量，根据所检测到的测距序列的子集内的索引来确定最优上行链路传输波束矢量，以及根据其中检测到测距序列的测距信道的子集来确定最优上行链路接收波束矢量。在这时，已经检测到测距序列的BS向终端传送消息。该消息包括所检测到的测距序列。根据这个，终端能够得知由BS检测到的测距序列，并且确定已经被应用在所检测到的测距序列的波束矢量为最优上行链路传输波束矢量。

另一方面，如果在BS中没有检测到测距序列，则终端通过对应于其它波束矢量的测距信道子集来再次执行前述程序。然而，为了向BS通知最优下行链路波束矢量，终端使用对应于最优下行链路波束矢量的测距序列。

本发明估计需要TX波束成形的终端会具有低信道质量。因此，为了表示终端是否具有低信道质量，本发明根据信道质量对测距信道进行分类。例如，测距信道可以如图2中所示被分类。

图2示出根据本发明的实施例的、无线通信系统中的测距信道的示例划分。

参考图2，在一个测距信道子集内，数目（K+1）的测距信道被分类为具有低信道质量的第一类型信道组210，而数目（M-K-1）的剩余测距信道被分类为具有高信道质量的第二类型信道组（220）。也就是说，第一类型信道组包括分配用于执行上行链路TX波束成形的测距信道，而第二类型信道组包括分配用于不执行上行链路TX波束成形的测距信道。因此，如果在属于第二类型信道组220的测距信道中检测到测距序列，则BS认识到对应的终端没有执行TX波束成形，并且根据测距序列确定最优下行链路波束矢量以及根据其中检测到测距序列的测距信道确定最优上行链路波束矢量。另一方面，如果BS在第一类型信道组210内的测距信道中检测到测距序列，则BS认识到对应的终端执行了TX波束成形，并且根据测距序列确定最优下行链路波束矢量。

下面参考附图描述根据本发明的一个实施例的、执行测距的示例终端以及上述BS的操作和结构。

图3示出根据本发明的实施例的、无线通信系统中的终端的示例操作程序。

参考图3，在步骤301，终端获取与BS的下行链路同步，并且接收向终端通知测距码配置的信息。也就是说，终端可以通过检测BS的前导码信号来获取同步。向终端通知测距码配置的信息可以作为系统信息从BS广播。在这种情况下，终端能够通过接收在帧上的固定位置传送的、包括系统信息的消息，来接收与测距码配置相关联的信息。

接下来，在步骤303，终端确定最优下行链路波束矢量。例如，终端能够通过前导码估计下行链路信道，并且基于所估计的信道，选择具有最优下行链路波束矢量的码本条目之一。又例如，终端能够确定由所检测到的前导码所指示的波束ID所指示的波束矢量为最优下行链路波束矢量。

在确定最优下行链路波束矢量之后，在步骤305，终端通过对应于最优下行链路波束矢量的测距信道之一来传送对应于最优下行链路波束矢量的测距序列之一。在这时，终端能够通过测距码配置来得知波束矢量、测距信道、和测距序列之间的对应关系。根据另一个实施例，终端能够通过与对应于最优下行链路波束矢量的测距信道相邻的测距信道来额外地传送测距序列。例如，所使用的相邻的测距信道的数目可以是二。在这时，终端使用属于分配用于高信道质量的第二类型信道组的测距信道。

然后，在步骤307，终端确定所传送的测距序列是否被终端检测到。如果BS成功检测到测距序列，则BS向终端传送包括所检测到的测距序列的消息。因此，终端能够通过该消息来确定测距序列的检测是成功还是失败。也就是说，如果在期间传输测距序列并接收响应的规定时间内没有确认消息，则终端确定测距序列的检测失败。例如，所述消息可以是以下消息之一：为测距消息的传输分配资源的消息，和包括用于时间偏移、频率偏移、和功率的调整的参数的消息。

如果BS检测测距序列失败，则在步骤309，终端使用每个码本条目对与最优下行链路波束矢量相对应的测距序列中的每一个进行传输波束成形，然后分别通过与最优下行链路波束矢量相对应的测距信道来传送波束成形的测距序列。在这时，终端使用属于分配用于低信道质量的第一类型信道组的测距信道。

接下来，在步骤311，终端确定是否由BS检测到传输波束成形并且传送的测距序列中的至少一个。如果BS成功检测到测距序列，则BS向终端传送包括所检测到的测距序列的消息。因此，终端能够通过该消息来确定测距序列的检测是成功还是失败。并且，终端能够确定已经被应用到所检测到的测距序列的波束矢量为最优上行链路传输波束矢量。

如果BS检测全部的测距序列失败，则在步骤313，终端使用每个码本条目对与最优下行链路波束矢量相对应的测距序列中的每一个进行传输波束成形，然后分别通过与除了最优下行链路波束矢量之外的波束矢量相对应的测距信道来传送波束成形的测距序列。在这时，终端使用属于分配用于低信道质量的第一类型信道组的测距信道。

接下来，在步骤315，终端确定是否由BS检测到传输波束成形并且传送的测距序列中的至少一个。如果BS检测全部的测距序列失败，则在步骤317，终端确定其是否已经完成了针对全部测距信道子集的波束成形的测距序列的传输。换句话说，终端确定是否存在没有传送波束成形的测距序列的测距信道子集。如果确定终端已经完成了针对全部测距信道子集的波束成形的测距序列的传输，则终端终止程序。另一方面，如果确定存在没有传送波束成形的测距序列的测距信道子集，则终端在步骤313继续处理，以确定另一个测距信道子集。

如果在步骤307、311、和315中BS成功检测到测距序列，则终端在步骤319执行网络登录程序。例如，终端能够根据由BS提供的指示来调整时间偏移、频率偏移、和传输功率，并且执行其它程序，诸如能力协商程序、注册程序等等。在这时，如果在步骤311或315中BS成功检测到测距序列，则终端能够确定已经被应用到所检测到的测距序列的波束矢量为最优上行链路传输波束矢量。如果在步骤307中BS成功检测到测距序列（未示出），则终端能够根据来自BS的通知来确定最优上行链路传输波束矢量。因此，终端能够在执行网络登录程序的时候使用最优上行链路传输波束矢量。

图4示出根据本发明的实施例的、无线通信系统中的BS的示例操作程序。

参考图4，在步骤401，BS确定测距码配置，并且广播通知测距码配置的信息。通知测距码配置的信息可以作为BS的系统信息来广播。在这种情况下，BS在帧上的固定位置中周期性地传送包括系统信息的消息。

然后，在步骤403，BS确定是否检测到测距序列。也就是说，BS尝试在全部测距信道上检测测距信号。在这时，BS根据测距码配置中定义的波束矢量与测距信道之间的对应关系，使用相对应的波束矢量对通过测距信道接收的信号进行接收波束成形。

如果在步骤403中确定检测到测距信号，则在步骤405，BS识别其中检测到测距信号的测距信道，并且根据所识别的测距信道，确定最优上行链路接收波束矢量。也就是说，BS确定对应于测距信道的子集的波束矢量为最优上行链路接收波束矢量。

接下来，在步骤407，BS确定其中检测到测距信号的测距信道属于第一类型信道组还是第二类型信道组。第一类型信道组包括当终端执行TX波束成形时所使用的测距信道，而第二类型信道组包括当终端不执行TX波束成形时所使用的测距信道。

如果在步骤407中确定测距信道属于第一类型信道组，则在步骤409，BS识别测距信号的测距序列，通过所识别的测距序列的子集来确定由终端确定的最优下行链路波束矢量，并且通过所识别的测距序列的子集内的索引来确定最优上行链路传输波束矢量。也就是说，BS确定对应于所识别的测距序列的子集的波束矢量为最优下行链路波束矢量，并且确定对应于所识别的测距序列的子集内的索引的波束矢量为最优上行链路传输波束矢量。

另一方面，如果在步骤407中确定测距信道属于第二类型信道组，则在步骤411，BS识别测距信号的测距序列，并且通过所识别的测距序列的子集来确定由终端确定的最优下行链路波束矢量。也就是说，BS确定对应于所识别的测距序列的子集的波束矢量为最优下行链路波束矢量。并且，BS使用从终端接收的参考信号来估计上行链路信道，并且基于所估计的信道，确定最优上行链路传输波束矢量。

接下来，在步骤413，BS向终端传送最优上行链路传输波束矢量的通知。然后，在步骤415，BS继续进行网络登录程序。例如，BS能够传送用于时间偏移、频率偏移、和传输功率调整的参数，并且执行能力协商程序、注册程序等等。

图5示出根据本发明的实施例的、无线通信系统中的终端的示例结构。

如图5中所示，终端包括射频（RF）处理器510、波束成形单元520、调制器/解调器（调制解调器）530、存储单元540、和控制器550。

RF处理器510通过包括诸如信号频带转换、放大等等的功能的无线信道来交换信号。也就是说，RF处理器510将基带信号上变频为RF频带信号，然后通过一个或多个天线传送RF频带信号，以及将通过天线接收的RF频带信号下变频为基带信号。RF处理器510能够包括用于多个传输/接收天线的RF链，并且每个RF链可以包括放大器、混频器、振荡器、数模转换器（DAC）、模数转换器（ADC）等等。

波束成形单元520使用波束矢量来执行TX波束成形或者RX波束成形。波束成形单元520根据控制器550的控制，确定执行还是不执行波束成形以及将要被使用的波束矢量。也就是说，波束成形单元520根据控制器550的控制，将传送的信号流与波束矢量相乘或者将接收的信号流与波束矢量相乘。

调制解调器530根据系统的物理层标准在基带信号和比特流之间转换信号。例如，根据OFDM方案，在数据传输中，调制解调器530通过对传输比特流进行编码和调制来创建复数码元（complex symbol），将复数码元映射到子载波，然后通过快速傅里叶逆变换（IFFT）运算和循环前缀（CP）插入来构造OFDM码元。并且，在数据接收中，调制解调器530以OFDM码元为单位来划分经由波束成形单元520从RF处理器510提供的基带信号，通过快速傅里叶变换（FFT）运算来恢复映射到子载波的信号，并且通过解调和解码来恢复接收比特流。并且，调制解调器530检测用于同步获取的前导码信号。

存储单元540存储数据，所述数据包括用于终端的操作的可执行程序、系统信息、用户流量信息、设置信息等等。具体地，存储单元540存储从BS接收的测距码配置信息、以及码本。测距码配置信息包括关于对测距序列的使用的划分的信息。测距信道、测距序列、和码本条目包括关于相互对应关系的信息，诸如，例如，如图1中所示的测距码配置。

控制器550控制终端的一般功能。例如，控制器550创建传输分组并且将所创建的分组提供给调制解调器530，并且解释从调制解调器530提供的接收分组。根据一个实施例，控制器550控制网络登录程序的进展。具体地，控制器550根据波束成形过程来传送测距信号。以下提供用来执行网络登录程序的一个实施例的控制器550的示例操作。

首先，控制器550确定最优下行链路波束矢量。例如，控制器550能够通过前导码估计下行链路信道，并且基于所估计的信道来选择码本条目之一作为最优下行链路波束矢量。又例如，控制器550能够确定由所检测到的前导码所指示的波束ID所指示的波束矢量为最优下行链路波束矢量。在确定最优下行链路波束矢量之后，控制器550参考存储在存储单元540中的测距码配置信息，选择对应于最优下行链路波束矢量的测距信道之一和对应于最优下行链路波束矢量的测距序列之一。然后控制器550控制调制解调器530、波束成形单元520、和RF处理器510通过所选择的测距信道来传送所选择的测距序列。根据另一个实施例，控制器550能够通过与对应于最优下行链路波束矢量的测距信道相邻的测距信道来额外地传送测距序列。如果BS成功检测到测距序列，则控制器550继续进行剩余的网络登录程序。

另一方面，如果BS检测测距序列失败，则控制器550使用每个码本条目对与最优下行链路波束矢量相对应的测距序列中的每一个进行传输波束成形，并且控制调制解调器530、波束成形单元520、和RF处理器510分别通过与最优下行链路波束矢量相对应的测距信道来传送波束成形的测距序列。在这时，调制解调器530使用属于分配用于低信道质量的第一类型信道组的测距信道。如果由BS检测到传输波束成形并且传送的测距序列中的至少一个，则控制器550继续进行剩余的网络登录程序。

另一方面，如果BS检测全部的传输波束成形的测距序列失败，则控制器550控制使用每个码本条目对与最优下行链路波束矢量相对应的测距序列中的每一个进行传输波束成形，然后分别通过与除了最优下行链路波束矢量之外的波束矢量相对应的测距信道来传送波束成形的测距序列。如果BS再次检测全部的测距序列失败，则控制器550重复针对其他测距信道子集的前述操作。在重复前述操作的过程中，如果由BS检测到传输波束成形并且传送的测距序列中的至少一个，则控制器550继续进行剩余的网络登录程序。另一方面，虽然前述操作是针对全部的测距信道子集而重复，但是如果BS检测全部的测距序列失败，则控制器550确定网络登录失败。

图6是示出根据本发明的实施例的、无线通信系统中的BS的示例机构。

如图6中所示，BS包括RF处理器610、波束成形单元620、调制解调器630、存储单元640、回程（backhaul）通信单元650、和控制器660。

RF处理器610通过使用诸如信号频带转换、放大等等的功能的无线信道来交换信号。也就是说，RF处理器610将从调制解调器630提供的基带信号上变频为RF频带信号，然后通过一个或多个天线传送RF频带信号，以及将通过天线接收的RF频带信号下变频为基带信号。RF处理器610能够包括用于多个传输/接收天线的RF链，并且每个RF链可以包括放大器、混频器、振荡器、DAC、ADC等等。

波束成形单元620使用波束矢量来执行TX波束成形或者RX波束成形。波束成形单元620根据控制器660的控制来确定执行还是不执行波束成形以及将要被使用的波束矢量。也就是说，根据控制器660的控制，波束成形单元620将传送的信号流与波束矢量相乘或者将接收的信号流与波束矢量相乘。

调制解调器630根据系统的物理层标准在基带信号和比特流之间转换信号。例如，根据OFDM方案，在数据传输中，调制解调器630通过对传输比特流进行编码和调制来创建复数码元，将复数码元映射到子载波，然后通过IFFT运算和CP插入来构造OFDM码元。并且，在数据接收中，调制解调器630以OFDM码元为单位来划分从RF处理器610提供的基带信号，通过FFT运算来恢复被映射到子载波的信号，并且通过解调和解码来恢复接收比特流。

存储单元640存储数据，该数据包括用于BS的操作的可执行程序、系统信息等等。存储单元640响应于控制器660的请求提供这个存储的数据。具体地，存储单元640存储诸如测距码配置信息和码本的数据。测距码配置信息包括与测距序列的划分相关联的信息。测距信道、测距序列、和码本条目包括关于相互对应关系的信息，诸如，例如，如图1中所示的测距码配置。

回程通信单元650提供用于BS执行与网络内的其它节点（例如，其它BS、上节点等等）的通信的接口。回程通信单元650将从BS传送到其它节点的比特流转换为物理信号，并且将从其它节点接收的物理信号转换为比特流。

控制器660控制终端的总体操作。例如，控制器660创建传输业务分组和消息，并且将它们提供给调制解调器630，并且解释从调制解调器630提供的接收业务分组和消息。并且，控制器660创建和解释用于与其它节点发送信号的消息。具体地，根据一个实施例，控制器660确定测距码配置，并且广播向终端通知测距码配置的信息。并且，根据另一个实施例，控制器660控制网络登录程序的进展。具体地，控制器660使用从终端接收的测距信号来确定最优波束矢量。以下提供用于执行网络登录程序的控制器660的示例操作。

如果检测到测距信号，则控制器660识别其中检测到测距信号的测距信道，并且根据所识别的测距信道，确定最优上行链路接收波束矢量。也就是说，控制器660确定对应于测距信道的子集的波束矢量为最优上行链路接收波束矢量。

如果其中检测到测距信号的测距信道属于第一类型信道组，则控制器660识别测距信号的测距序列，通过所识别的测距序列的子集来确定由终端确定的最优下行链路波束矢量，并且通过所识别的测距序列的子集内的索引来确定最优上行链路传输波束矢量。

另一方面，如果其中检测到测距信号的测距信道属于第二类型信道组，则控制器660识别测距信号的测距序列，并且通过所识别的测距序列的子集来确定由终端确定的最优下行链路波束矢量。并且，控制器660使用从终端接收的参考信号估计上行链路信道，并且基于所估计的测距信道，确定最优上行链路传输波束矢量。另外，控制器660向终端传送最优上行链路传输波束矢量的通知。

然后，控制器660继续进行剩余的网络登录程序。例如，控制器660能够传送用于时间偏移、频率偏移、和传输功率调整的参数，并且执行能力协商程序、注册程序等等。

将理解，根据权利要求和说明书中的描述的本发明的实施例可以以硬件、软件、或者硬件和软件的组合的形式来实现。

任何这样的软件都可以存储在计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序（软件模块），所述一个或多个程序包括指令，当所述指令被电子设备中的一个或多个处理器执行时，使得该电子设备执行本发明的方法。

任何这样的软件都可以以无论是否可擦除或可重写的易失性存储装置或诸如例如像ROM那样的存储设备的非易失性存储装置的形式来存储，或者可以以诸如例如RAM、存储器芯片、设备、或者集成电路的存储器的形式来存储，或者可以存储在诸如例如CD、DVD、磁盘、或磁带等等的光学或磁性可读介质上。将理解，存储设备和存储介质是适于存储包括指令的一个程序或多个程序的机器可读存储装置的实施例，所述指令当被执行时将实施本发明的实施例。

因此，实施例提供包括用于实施如本说明书中的权利要求中的任何一个中所要求保护的装置或方法的代码的程序、以及存储这样的程序的机器可读存储装置。另外，这样的程序可以经由诸如通过有线或无线连接所承载的通信信号的任何介质来电子地传达，并且实施例适当地包含所述介质。

如上所述，本发明的某些实施例能够，通过在无线通信系统中使用波束矢量、测距信道、和测距序列之间的预先定义的对应关系确定最优波束矢量，来提高在网络登录时的信令性能。

虽然已经参考被本发明的某些优选实施例示出和描述了本发明，本领域技术人员将理解，可以在这里进行各种形式和细节上的改变，而不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种用于无线通信系统中的终端的操作的方法，该方法包括：

获取测距码配置信息，其表示多个波束矢量、多个测距序列、和多个测距信道之间的对应关系；

从所述多个波束矢量中确定最优下行链路波束矢量；以及

通过与最优下行链路波束矢量相对应的测距信道之一，向基站（BS）传送与最优下行链路波束矢量相对应的多个测距序列之一。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

通过对应于与最优下行链路波束矢量相邻的波束矢量的测距信道之一，向BS传送与最优下行链路波束矢量相对应的测距序列之一。

3.如权利要求1所述的方法，其中，与最优下行链路波束矢量相对应的测距序列之一是通过与最优下行链路波束矢量相对应的测距信道当中、分配用于不执行上行链路TX波束成形的情况的测距信道之一传送的。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

如果BS成功检测到一个测距序列，则从BS接收最优上行链路传输波束矢量的通知。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

如果BS检测测距序列失败，则使用多个码本条目中的每一个，对与最优下行链路波束矢量相对应的测距序列中的每一个进行TX波束成形；和

通过与最优下行链路波束矢量相对应的测距信道的子集，相对于彼此分别传送传输波束成形的测距序列。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述传输波束成形的测距序列是通过与最优下行链路波束矢量相对应的测距信道当中、分配用于执行上行链路TX波束成形的测距信道传送的。

7.如权利要求5所述的方法，还包括：

如果BS成功检测到传输波束成形的测距序列之一，则确定已经被应用在所检测到的测距序列的波束矢量为最优上行链路传输波束矢量。

8.如权利要求5所述的方法，还包括：

如果BS检测传输波束成形的测距序列失败，则分别通过除了与最优下行链路波束矢量相对应的测距信道子集之外的测距信道的子集，传送传输波束成形的测距序列。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述最优下行链路波束矢量是以下波束矢量之一：基于通过从BS接收的前导码所估计的下行链路信道来选择的波束矢量，和由包括在从BS接收的前导码中的波束标识符（ID）所指示的波束矢量。

10.一种被配置为实施如权利要求1到9之一所述的方法的终端。

11.一种用于无线通信系统中的基站（BS）的操作的方法，该方法包括：

传送测距码配置信息，其表示多个波束矢量、多个测距序列、和多个测距信道之间的对应关系；

使用与测距信道中的每一个相对应的波束矢量中的每一个，对通过测距信道接收的信号执行接收（RX）波束成形；以及

如果检测到由终端传送的测距序列之一，则根据所检测到的一个测距序列以及其中检测到所述一个测距序列的测距信道之一来确定至少一个最优传输波束矢量和至少一个最优接收波束矢量。

12.如权利要求11所述的方法，其中，确定至少一个最优传输波束矢量和至少一个最优接收波束矢量包括，

确定与其中检测到所述一个测距序列的测距信道的子集相对应的波束矢量之一为最优上行链路接收波束矢量。

13.如权利要求11所述的方法，其中，确定至少一个最优传输波束矢量和至少一个最优接收波束矢量包括，

当其中检测到所述测距序列的所述一个测距信道被分配用于执行上行链路传输（TX）波束成形时，确定与所检测到的测距序列的子集相对应的波束矢量为最优下行链路波束矢量；以及

当其中检测到所述测距序列的所述测距信道是分配用于执行上行链路TX波束成形的测距信道时，确定与所检测到的测距序列的子集内的索引相对应的波束矢量为最优上行链路传输波束矢量。

14.如权利要求11所述的方法，其中，确定至少一个最优传输波束矢量和至少一个最优接收波束矢量包括，

当其中检测到所述测距序列的所述测距信道被分配用于不执行上行链路TX波束成形时，确定与所检测到的测距序列的子集相对应的波束矢量为最优下行链路波束矢量。

15.如权利要求14所述的方法，还包括：

使用从终端接收的参考信号来估计上行链路信道；

基于所估计的上行链路信道来确定最优上行链路传输波束矢量；以及向终端传送最优上行链路传输波束矢量的通知。

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