CN104604300A

CN104604300A - 具有接入点集群的毫米波接入架构

Info

Publication number: CN104604300A
Application number: CN201380043916.9A
Authority: CN
Inventors: M·卡达克; A·戈施; T·科瓦里克; R·拉塔萨克; A·洛廷豪斯; T·托马斯; F·沃克
Original assignee: Nokia Siemens Networks Oy
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2015-05-06
Anticipated expiration: 2033-07-04
Also published as: EP2870802A1; US20150201368A1; CN104604300B; WO2014009250A1; US10966141B2

Abstract

本发明的示例性实施例提供用于确定用于网络节点的信标信号的至少一种方法和一种装置，其中该网络节点被配置为与无线通信网络中的接入点集群连接，其中该信标信号标识该集群；以及发送该信标信号至该无线通信网络。此外，本发明的示例性实施例提供一种方法和装置，用于基于来自与接入点的集群关联的至少一个接入点的信令来确定接入点集群的主要接入点，以及响应于该确定，朝向该接入点集群的主要接入点的引导通信。

Description

具有接入点集群的毫米波接入架构

技术领域

本发明的示例性和非限制性的实施例一般地涉及用于采用毫米波无线频谱的蜂窝无线设备的部署的接入架构。更特别地，本发明的示例性实施例涉及联合运行的接入点的集合或集群的部署，该联合运行的接入点的集合或集群被部署以覆盖毫米波大小的小区(例如100米半径)以及克服对于毫米波波段而言典型的阴影和体损耗(body loss)。

背景技术

预计在2010到2015年期间无线数据流量会增长26倍，到2015年前超过每月6x10^18比特。在3GPP LTE中达到顶峰的蜂窝无线接口设计中的当前创新提供将难以继续改进的频谱效率性能。为了满足增长的流量需求，必须通过缩小小区尺寸或者获取额外的频谱来增加每平方米的蜂窝容量。为了该目的，工业界已经在通过微微小区和宏小区的异构网络来寻求更小的小区。类似地，6GHz以下的大于500MHz的频谱正被使得可用以帮助满足该增长的需求。虽然这些努力在短期内将有助于满足需求，但是长期来看，所预计的数据流量的增长速率将超过这一增加的容量。此外，6GHz以下的可用频谱是有限的，并且对于小小区能够缩减到多小存在实践限制。因此，蜂窝工业界必须在高于6GHz的频率中寻找新资源来满足这一需求。

附图说明

在附图中：

图1图示了不同的毫米波部署，其中可以使用本发明的示例性实施例；

图2图示了示例性电子设备的简化框图，这些电子设备适合于在实施本发明的各种示例性实施例中使用；

图3A图示了根据本发明的示例性实施例的用户发起的快速重新路由；

图3B图示了根据本发明的示例性实施例的接入点发起的快速重新路由；

图4图示了根据本发明的示例性实施例的示例帧结构；

图5A图示了根据本发明的示例性实施例的具有同时联播的信标的毫米波接入结构小区选择；

图5B图示了根据本发明的示例性实施例的示例信标波形；

图6图示了根据本发明的示例性实施例的带有扫描信标的毫米波接入架构小区选择；

图7图示了根据本发明的示例性实施例的示例扫描波形；

图8A和8B图示了示例调制数字学(numerology)空循环前缀(CP)-单载波；

图9图示了主信息块的ASN.1描述；

图10图示了系统信息块(SystemInformationBlock)类型1-8；以及

图11A、12A以及11B、12B分别是图示了用于接入点以及用户站(诸如图2所示的接入点20-22以及用户设备24)的方法和计算机程序产品的操作的逻辑流程图。

发明内容

在本发明的一个示例性方面中，存在一种方法，包括：确定用于网络节点的信标信号，其中该网络节点被配置为与无线通信网络中的接入点的集群连接，并且其中该信标信号标识该集群；并且朝向该无线通信网络发送该信标信号。

在本发明的一个示例性方面中，存在一种装置，包括：至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中该至少一个存储器和该计算机程序代码被配置为，利用该至少一个处理器，使得该装置至少：确定用于网络节点的信标信号，其中该网络节点被配置为与无线通信网络中的接入点的集群连接，并且其中该信标信号标识该集群；并且朝向该无线通信网络发送该信标信号。

在本发明的另一个示例性方面中，存在一种设备，包括：用于确定用于网络节点的信标信号的装置，其中该网络节点被配置为与无线通信网络中的接入点的集群连接，并且其中该信标信号标识该集群；以及用于朝向该无线通信网络发送该信标信号的装置。

根据在上文段落中描述的本发明的示例性方面，用于确定的装置包括包含计算机程序代码的计算机可读介质，该计算机程序代码可由至少一个处理器执行；并且用于发送的装置包括到该无线通信网络的接口。

在本发明的另一个示例性方面中，有一种方法，包括：由移动装置基于来自关联于接入点的集群的至少一个接入点的信令，确定接入点的该集群的主要接入点；并且响应于该确定，朝向接入点的该集群的主要接入点引导通信。

在本发明的又一个示例性方面中，有一种装置，包括：至少一个处理器；以及包含计算机程序代码的至少一个存储器，其中该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为，利用该至少一个处理器，使得该装置至少：基于来自关联于接入点的集群的至少一个接入点的信令，确定接入点的该集群的主要接入点；并且响应于该确定，朝向接入点的该集群的主要接入点引导通信。

在本发明的再一个示例性方面中，有一种设备，包括：基于来自关联于接入点的集群的至少一个接入点的信令，确定接入点集群的主要接入点的装置；以及用于响应于该确定朝向接入点的该集群的主要接入点引导通信的装置。

根据上文段落中描述的本发明的示例性方面，用于确定的装置以及用于引导的装置包括包含计算机程序代码的计算机可读介质，该计算机程序代码可由至少一个处理器执行。

具体实施方式

本发明的示例性实施例一般性地涉及用于采用毫米波无线电频谱的蜂窝无线电设备的部署的接入架构。根据本发明的示例性实施例，联合工作的接入点的集合或者接入点的“集群”被部署，以覆盖毫米波尺寸的小区(例如100米半径)，这被选择以克服对于毫米波波段而言典型的传播限制，诸如阴影或者体损耗。这些接入点将具有提供高定向性增益以及对应的窄波束带宽的可转向的天线阵列。每个集群包括一组散布的但具有重叠的覆盖区域的一个或多个接入点。

在频率高于6GHz的波段上存在用于蜂窝扩充的新机会。不同于传统的蜂窝系统，这些波段中的EM波(例如毫米波)并不受益于衍射以及散射，这使得它们难以沿障碍传播，并且在一些物质中还遭受较高的穿透损耗。例如，在毫米波段，水泥块的穿透损耗相比于6GHz以下的传输高10倍。因此，相比于6GHz以下的传输，毫米传输更可能遭遇阴影效应。由于在这些更高的频率处较低的PA输出功率和更大的路径损耗，毫米传输还具有较不有利的链路预算。然而，毫米波的一个优点在于，较小的波长允许制造在比微波波段的典型的小得多的区域中具有数量多得多的天线单元的天线阵列。在链路预算中提供9-18dB的多达8-64个单元的天线阵列被预计在毫米波段中是典型的。对这些阵列增益的依赖(以及对应的窄波束宽度)可能使得链路获取以及维持非常具有挑战性。诸如3G LTE的传统的蜂窝系统不能被简单地提升波段，并且被期望为在毫米波段运行，特别是因为当前所设计的LTE只支持最多8个发射天线。新的系统概念和过程必须被定义以挖掘这一新的频谱资源。

此外，可以通过来自或发往天线阵列的无线电信号的加权合并来执行波束成形，该天线阵列诸如是用于在毫米波频谱集群中的每个接入点的天线阵列。波束成形可以如同3G和4G蜂窝中通常地那样地在基带完成，或者可以在RF处完成，鉴于预期的大阵列，该RF可能是用于毫米波通信的RF。波束成形被用来通过调整对应于每个天线输出或输入的权重来创建天线阵列的辐射模式，从而在期望的源/目标的方向上的信号的相位被有助益地增加，反之在不期望的/造成干扰的源/目的方向上他们可能被取消或减轻。在波束成形中，每个天线单元的幅度和相位二者均可以被控制。用于每个天线的组合的相对幅度以及相移被称为“复权重”。用于无线电发射机的波束成形器应用这样的复权重以传输信号，从而针对天线阵列每个单元偏移相位以及设置幅度，随后将所有信号加和至具有期望的方向性模式的一个信号。

链路余量或链路预算是通信系统中的从发射机通过诸如天线的介质到接收机的所有增益和损耗的计算。它解释传输信号由传播所致的衰减，以及天线增益、馈线以及其他损耗。通过增加某种余量，随机变化的信道增益(诸如衰落)被纳入考虑，该余量取决于所预期的该效应的严重程度。

但是，毫米波接入架构出现一些独特的挑战。如前文提及的，一个主要挑战是毫米传输更可能遭遇阴影效应。更特别地，视线内或者毫米波传输路径内的物体可以导致严重衰落以及高路径损耗。此外，毫米波传输容易受到衍射和散射效应的影响。在毫米波传输波遭遇障碍时，这样的衍射效应可能出现，并且散射效应由例如毫米波的分量时间差所导致。毫米波传输倾向于不沿障碍物传播，并且在许多材料中具有高穿透损耗。例如，由混凝土块所导致的毫米波的穿透损耗要比用于微波传输的高10倍。

由于上文提及的具有许多单元的阵列的使用，毫米波传输通常使用比传统蜂窝更窄的波束宽度。采用这些大阵列，毫米波可以采用预期的高容量阵列维度被使用，以获得链路预算。例如，在毫米波阵列中，8到64个单元意味着9到18dB的链路增益。当然，为了获得这些增益，需要链路获取和维持来追踪空间选择性。

在具有高于6GHz的频率的毫米波段上存在用于蜂窝扩展的新机会。不同于传统的蜂窝系统，毫米波段的EM波并不从衍射和散射中受益，这使得它们难以沿障碍物传播，并且在一些材料中还经受较高的穿透损耗。因此，毫米传输相比于6GHz下的传输更可能遭遇阴影效应。由于在这些较高频率上的较低PA输出功率以及更大路径损耗，毫米传输还具有更不利的链路预算。然而，一个优点是更小波长允许以下天线阵列的制造，该天线阵列在比微波波段小得多的区域内具有多得多的数量的天线单元。对这些阵列增益的依赖性可能使得链路获取以及维持非常具有挑战性。诸如4G LTE的传统蜂窝系统不能够被简单地提升波段，并被期望在毫米波段内工作。因此，必须定义新的系统概念和过程以挖掘这一新的频谱资源。

此外，诸如3GPP LTE的当前蜂窝无线标准提供对于6GHz以下频带的解决方案，该频带具有众所周知的传播特性，并且通常具有不多于8个发射和接收天线。简单将波段提升到70GHz的LTE系统将不会提供充分的覆盖或节约。LTE依赖于沿障碍物的无线电波衍射，并且因此LTE毫米波系统将不会获得合理的覆盖可靠性目标(例如90％覆盖可靠性)。类似地，半导体设备的功率效率在频率高于6GHz时降低，并且因此要求更小线性度的调制技术应当被采用，以改进可用发射功率。对DL采用OFDM调制的LTE需要显著的PA回退，使得该技术方案在70GHz处较不令人满意。

诸如IEEE 802.11ad和IEEE 802.15c的局域解决方案存在，并定义了用于局域接入的空中接口。该解决方案通常针对室内部署，或者针对个人区域网络，因此10米的范围作为解决方案是典型的。这些系统将不会提供与所建议的发明同样的范围、服务质量或者对于户外接入的同样的覆盖可靠性。

因此为了利用毫米波技术，需要新的解决方案。如上所述，不能简单地提升LTE或WCDMA波段，并期望通信系统在毫米波段运行。因此，必须定义新的系统概念和过程，以更充分利用这一新的频谱资源。

本发明的示例性实施例提供了一种方法，用于获得毫米波技术的益处，以及显著降低如上所述由毫米波传播导致的负面效应。根据本发明的第一实施例，有集群的概念，在该集群中多个接入点协作以覆盖一区域。根据实施例，两个或多个接入点形成一个集群，以确保流量可以被立即沿障碍物重新路由。本发明提出用于采用毫米波无线频谱的蜂窝无线设备的部署的接入架构。

根据示例性实施例，存在联合工作的接入点的集合或接入点的集群，该接入点被部署为覆盖毫米波尺寸的小区(例如半径100米)，并克服毫米波波段典型的阴影/体损耗。这些接入点将具有提供高定向性增益以及相应的窄波束宽度的可转向(steerable)的天线阵列。

图1图示了不同类型的毫米波接入点部署场景，其中本发明的示例性实施例可以被实现以突出优点。图1(a)图示了接入点10和区域15的密集部署。注意，区域15标识两条街道之间的区域，例如可以是全部或部分被建筑物或其他可能导致毫米波信令被阻碍的结构所占据的区域。另外要注意，类似地，街道还可以包括诸如车辆或还可以导致毫米波信令被阻碍的结构的物体。图1(b)图示了接入点的交叉部署。虽然这些类型的部署能够提供覆盖，但是这些部署仍然可能遭受毫米波类型传播的难题，因为在许多位置只有两个接入点对于用户来说是可见的。图1(c)图示了被布置为交错排列部署模型的接入点30，该模型将最容易受到至少由区域35导致的如上所述的至少阴影效应，因为在许多位置只有单个接入点会对于用户来说是可见的。此外，本发明的示例性实施例也可以被用来利用这一交错部署的益处。图1(d)图示了根据本发明的示例性实施例的密集交错配置部署。在图1(d)中，如用星号图示的，接入点40位于街道对面的建筑物45之间，进而使得用户在任何位置能够看到至少三个接入点。根据示例性实施例，这一新颖的交错配置部署可以被用于提供具有显著提高的覆盖和通信能力的毫米波通信环境。原因在于，即使两个接入点在用户位置被阻挡或遮蔽，那么该用户仍然有机会连接到未被阻挡或遮蔽的第三接入点。当然，接入点密度可以被进一步增大，从而提高覆盖，但是超过三个接入点潜在地对于用户可接入将可能具有减小的回报。

另外，根据示例性实施例，链路维持机制将会被采用，以同时检测覆盖区域内的所有订户，并且还确定到这些订户的方向，以在订户运动和/或环境施加阴影的情况下使能链路的快速重新路由。同样地，订户还将检测范围内的所有接入点，并记录到这些接入点的方向，从而订户可以发起无线链路的快速重新路由。如在下文会更具体讨论的，通过将波束即时地从订户切换到新的接入点(反之亦然)切换来自来实现快速重新路由。

本发明中术语“检测”指一个设备确定其它设备的存在的能力。接入点会确定订户站的存在，或者订户站会确定接入点或者聚集的接入点的集群的存在。本领域技术人员会知晓，单向检测可以通过与已知波形相关，诸如与接入请求波形和/或如本文描述的信标信号相关，并且将输出与阈值比较来实现。

本发明中的术语“方向”被使用以描述天线阵列的配置，或者在对应设备的该方向上的阵列的“波束成形”。可以通过来自天线阵列或到天线阵列的无线电信号的加权组合来实现波束成形，该天线阵列例如是用于在毫米波频谱集群中的每个接入点的天线阵列。可以如通常3G和4G蜂窝中那样在基带完成波束成形，或者在RF完成波束成形，考虑到预期的大阵列，该RF可能是用于毫米波传输的RF。波束成形被使用，以通过调整对应于每个天线输出或输入的权重来创建天线阵列的辐射模式，从而在期望的源/目标的方向上的信号的相位被有助益地相加，反之，在不期望的/造成干扰的源/目标方向上它们可以被取消或者减轻。在波束成形中，每个天线单元的幅度和相位均可以被控制。针对每个天线的组合的相对幅度和相位偏移被称为“复权重”。用于无线发射机的波束成形器应用这样的复权重以传输信号，从而针对天线阵列的每个元件偏移相位以及设置幅度，随后将所有信号加和为具有期望方向模式的一个信号。因此，“方向”可以指对于给定天线阵列的一组复权重，该一组复权重提高了在订户站和接入点之间(反之亦然)的传输的链路余量。

本发明的示例性实施例可以被使用，以有利于在户外或者室内部署的微小区/微微小区网络的高速率/频谱通信的部署。高速率/频谱允许系统使用10倍于传统的蜂窝带宽的带宽。例如，可以使用2GHz带宽，允许数据峰值速率高达10Gbps。

现在参看图2，图2用于图示适用于在实践本发明的示例性实施例中使用的各种电子设备和装置的简化框图。图2图示了无线网络1，其可以为毫米波网络，或者包括不同无线通信类型或者无线通信类型的组合的网络，任何一种都会从本发明受益。在图2中，接入点20、21和22或其他网络节点被适配为经由无线链路(未特别示出)与诸如移动终端UE或用户设备24的移动装置通信。接入点20、21和22可以包括被使得能够根据如下描述的本发明的示例性实施例使用毫米波或其他无线通信信令而操作的WLAN接入点、基站和/或任何WiFi设备。UE或用户设备24可以是无线网络1中被使能为根据如上所述的本发明的示例性实施例进行操作的任何设备。注意，本文描述的用户设备24可以以非限制方式指代订户站。接入点20、21和22可以在通信网络的网络节点中被实施，诸如在蜂窝网络的基站中或者蜂窝网络中的另一设备中被实施。类似地，接入点20、21和22可以被配置为执行互联网协议通信和/或路由功能。在一个特定的实施例中，接入点20、21和22中的任何一个可以被实施为WLAN站点STA，可以是接入点站点或者非接入点站点，或者可以被集成在蜂窝通信设备中。注意，本文描述的接入点20、21和/或24可以以非限制的方式称为接入点。

接入点20包括诸如至少一个数据处理器(DP)20A的处理装置、诸如存储至少一个计算机程序(PROG)20C的至少一个计算机可读存储器(MEM)20B的存储装置，并且还可以包括通信装置，诸如用于经由一个或多个天线20F与用户设备24双向无线通信的发射机TX 20D和RX 20E。RX 20E和TX 20D中的每个被示出为由射频前端芯片中的调制解调器(modem)20H体现，这是一个非限制性的实施例；调制解调器20H可以是物理分离但电学耦合的部件。此外，接入点20集成集群/信标功能20G，20G被耦合到接入点20的至少DP 20A、MEM 20B以及PROG 20C。该集群/信标功能20G将被用于根据本文至少描述的本发明的示例性实施例执行至少处理接入波形的操作和其他操作。

网络节点21同样包括诸如至少一个数据处理器(DP)21A的处理装置、诸如存储至少一个计算机程序(PROG)21C的至少一个计算机可读存储器(MEM)21B的存储装置，并且还包括通信装置，诸如用于经由一个或多个支持毫米波的天线21F与图2的其他设备进行诸如毫米波通信的双向无线通信的发射机TX 21D和接收机21E。使用集群/信标功能21F，接入点21至少被使能以执行以下示例操作，包括至少处理经由天线21F传送的以及执行根据如上所述的本发明的示例性实施例的操作的波形信号，诸如来自图2所示的其他设备的任何一个。

类似地，接入点22包括诸如至少一个数据处理器(DP)22A的处理装置，诸如存储至少一个计算机程序(PROG)22的至少一个计算机可读存储器(MEM)22的存储装置，用于根据示例性实施例，对诸如经由有能力的天线22F接收或发射的信令的双向信令进行处理。类似于用户设备21，使用集群/信标实体22G，接入点22至少被使能以执行包括至少与天线21F进行交互的操作，以根据本发明的示例性实施例处理波形并执行操作。

用户设备24包括其自身的处理装置，诸如至少一个数据处理器(DP)24A，诸如存储至少一个计算机程序(PROG)24C的至少一个计算机可读存储器(MEM)24B的存储装置，并且还可以包括通信装置，诸如发射机TX 24D和接收机RX 24E以及调制解调器24H，用于如上所述地经由其天线24F与设备20、21、22和24的双向无线通信。因此，类似于用户设备21和22，使用集群/信标功能24G，用户设备24至少被使能以根据本发明的示例性实施例，执行包括经由天线24F接收的或发射的双向信令的处理的操作。此外，虽然关于接入点20、21和22作为集中节点来讨论接入点20、21和22以及用户设备24，但是本文包含的公开内容还可以应用到网状网络。

接入点20、21和/或22被认为是无线网络1中的接入点的集群的一部分。此外，该集群的接入点20、21和/或22重叠覆盖用户设备24所在的无线网络1的区域。此外，接入点20、21和22之间的图示线30表示回程链路。回程链路30可以是有线的和/或无线的。回程链路30被使用至少用于允许根据本发明的示例性实施例的在该集群的接入点之间的通信。

此外，如图2所图示的，接入点20、21和22分别包括快速重新路由和链路维持功能20R、21R和22R。这些功能被配置为根据示例性实施例至少执行重新路由和/或链路维持操作。此外，可以由无线网络1中的另一设备执行集群/信标功能或重新路由和链路维持功能的任何一种。类似于上文表述的，虽然本发明的实施例关于毫米波频谱而被描述，但是这是非限制性的，并且本发明可以被使用以使任何无线通信类型受益。此外，虽然图2中图示了三个接入点，但是这是非限制性的，并且可以使用更少或更多的接入点来实践本发明。

在设备20、21、22和24中配置的PROG 20C、21C、22C和24C的至少一个被假定为包括程序指令，当由关联的DP 20A、21A、22A和24A执行时，该程序指令使得相应设备根据如下文所述的本发明的示例性实施例操作。块20G、21G、22G和24G汇总了通过执行不同的有形存储的软件以实现这些教导的一些方面而得到的不同结果。就这些方面，本发明的示例性实施例可以至少部分地由MEM20B、21B、22和24B上存储的计算机软件、或者硬件、或者通过有形存储的软件和硬件(以及有形存储的固件)的组合实施，该计算机软件可由相应其他设备20、21、22和24的DP 20A、21A、22A和24A执行。实施本发明的这些方面的电子设备不需要是图2所描绘的整个设备，相反，示例性实施例可以由同样的诸如上文描述的有形存储的软件、硬件、固件和DP的一个或多个部件来实施，或者由片上系统SOC，或者专用集成电路ASIC来实施。

计算机可读MEM 20B、21B、22和24B的各种实施例包括适用于本地技术环境的任何数据存储技术类型，包括但不限于基于半导体的存储设备、磁存储设备和系统、光存储设备和系统、固定存储器、可移除存储器、盘式存储器、闪存存储器、DRAM、SRAM、EEPROM等。DP 20A、21A、22A和24A的各种实施例包括但不限于通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)以及多核处理器。

集群概念

接入点的集群提供新颖的解决方案以解决覆盖可靠性，尤其是对于在毫米波上运行的蜂窝系统。特别地，多个接入点的集群的部署减轻了由诸如树木、汽车、人等不透明物体在毫米波上导致的阴影。如果直线传播对于一个接入点不可见，则很可能其对于集群中的另一接入点是可见的。更大密度的集群改进了系统的覆盖可靠性。每个集群的接入点被配置为互相连接，从而每个集群能够避免这些毫米波不透明物体。视界接入点的联合运行的集群被布置，从而这些被遮蔽的区域从唯一的传播方向上被覆盖。此外，根据实施例，使用有线回程和/或在任何杂物上具有视线的无线链路执行互连。无线链路可以是带内或带外的。

根据本发明的一个示例性实施例，在毫米波部署场景的位置，至少网络节点20、21和22被集群，以至少提供散布的覆盖区域。示例性的集群可以包括以下任何一个或全部：

·具有散布的覆盖区域的两个或两个以上网络节点和/或接入点；

·布置于几何(例如矩形或正方形)网格中的两个或更多个网络节点和/或接入点小区；

·每个网络节点和/或接入点具有一个或多个高增益天线阵列；

·多个分立天线阵列可以被合并到一个网络节点和/或接入点；

·多个天线阵列可以被合并以提供宽(例如全方向)覆盖；

·多个天线阵列可以被合并以构成更高增益的方向性天线；

·操作频率将高于6GHz；和/或

·由高速回程链路互连的网络节点和/或接入点。注意，这些链路可以是无线的，并且还位于毫米波中。

此外，根据本发明的示例性实施例，订户站或用户设备将：

·具有高于6GHz的工作频率；

·使用类似于接入点的高增益天线阵列；

·使用多个阵列以防止订户设备上的阵列的阻塞(人或其他)和/或

·取决于信道条件和要求的所需带宽，通过控制活动阵列单元的数量来管理能耗。

接入点的集群将需要由位于该集群服务的覆盖范围内的订户站检测。检测该集群的方法可以通过“信标”的方式来实现。信标可以是宽信标或者扫描信标。关于毫米波操作的一个独特方面在于集群的信标必须克服在接入点和订户基站二者处关于方向的信息的缺乏。“方向性”被用于配置自适应天线阵列，从而经历链路增益，改善链路预算到可接受的水平。众所周知的，享有的链路增益利用天线波束宽度获得。更高的链路增益降低了天线波束宽度，并有效限制了传输的覆盖。

宽信标可以由集群使用，以链路增益为代价增强信标覆盖。因此，宽信标将需要通过降低数据速率来降低所需的链路余量。可以通过重复编码、扩频、降低符号速率或者一些其他的方法实现数据码率的降低。以这一较低数据速率以及较宽的覆盖范围，每个接入点或者聚合的接入点的集群，可以被更可靠地检测。

扫描信标可以由集群使用，以跨越集群的覆盖区域，而没有链路增益的损失。在这一情况下，接入点将需要在天线权重的不同组合之间循环，从而覆盖区域内的任何订户将有机会检测信标，而不论其位于哪个区域。扫描信标采用不同的天线权重有效地重复信标信号，直到对于订户站有效的一组天线权重恰好出现。扫描信标使用的天线权重的选择可以用许多方法获得。例如，集群中的接入点可以将覆盖区域划分为多个扇区，随后选择权重用于通过这些扇区循环。每个扇区将表示临时接收较高链路增益的缩小的覆盖区域。

订户站还将必须由接入点的集群检测，该订户站已经检测到该集群的接入点。该订户站将需要使用一些接入波形以克服在接入点处关于订户站位置和其有效方向性的知识的缺失。“方向性”被用来配置接入点处的自适应天线阵列，以接收上行链路传输，从而链路预算被提高至可接受的水平。

信标波形概念

根据本发明的示例性实施例，信标波形被网络节点20、21和22的任何一个或全部广播。该信标波形：

·提供用于使订户站定检测(多个)接入点以及主射线(dominantrays)的方法；

·可以使用宽波束模式；

·可以从多个接入点同时联播；和/或

·可以是扫描方向性的信标。

根据本发明的示例性实施例，信标波形由毫米波集群内的每个接入点广播。来自接入点的信标的广播可以同时发生，或者对于每个接入点来说在不同时刻被交错。信标波可以在下行链路上广播，例如作为下行链路帧的一部分。信标波形提供一种使每个该订户站(例如用户设备24)检测在该集群内或者甚至是相邻集群内的诸如网络节点20、21和22的接入节点的方法。信标波形可以是宽的(例如全方向)，和/或可以为来自多个接入点的同时联播(simulcast)。此外，广播波形可以包括扫描方向性信标。另外，示例性信标波形可以由订户站使用，以确定对于订户站为主要的或者优选的用于接入的接入点。信标波形还可以由订户站使用，以保持潜在的用于与其通信的接入点(包括在其他集群中的接入点)的列表，从而如果到优选接入点的信号被阻挡或者遮蔽，则协助接入点之间的快速切换机制。

根据示例性实施例，使用唯一标记的同时联播的信标波形可以以低频速率发送，和/或可以是来自接入点的低功率信号。订户站被配置为使用信标检测集群的存在和/或集群的接入点的存在。另外，信标可以由订户站使用，来确定在订户站和接入点之间的多径射线和/或信号的强度等级。此外，示例性信标波形也可以由订户站使用，以确定利用其天线阵列使波束(例如发射或接收的)指向的方向。信标波形还可以包括多个信标，该多个信标扫描各个方向(即，来自接入点阵列的在多个方向上发送的信标或信号)从而使得该订户选择最优信标。订户站可以反馈这一最优信标信息至接入点，从而教导该接入点针对该特定的用户站点将其天线阵列波束指向的该最优方向。

扫描信标概念

根据本发明的一个实施例，可以使用扫描信标过程在多媒体波接入架构中执行小区选择。在扫描信标过程中，接入点将通过多个波束成形权重(即方向或波束)扫描，以使得订户站能够确定接入点应当向订户站发射或接收的最优方向。这一扫描信标概念可以是如上所述的信标波形概念的一个非限制性实施例。

参照图6，消息序列图图示了每个接入点的四组波束成形权重(红(R)、绿(G)、蓝(B)、黄(Y))。实践中，可能有更多组权重(例如75组)。尽管图示为顺序的，但是相邻的接入点能够同时单步调试它们的天线权重。根据实施例，相邻接入点可以协调它们的波束，从而通过改变波束成形权重(绿、黄、蓝、红)的顺序，使用不同的权重(紫、蓝绿、品红、橙)或者合并订户站位置、接入点位置以及波束成形方向，它们不重叠。当权重提供足够的链路余量时(即，当信标指向订户站或者有利的反射物(reflection)时)，订户站将检测信标。注意，考虑到毫米波传输性质，并非所有的方向将可由订户站检测。虽然多个方向应是可检测的，但是订户将需要识别最好的方向(例如，通过选择具有最高接收功率的方向)。订户站还可能需要识别来自基站的接收方向(例如订户站可能针对接入点处的单个信标方向多次扫描其接收的权重)，接入点可能不得不扫描接收权重，以接收订户站的初始传输。根据示例性实施例，小区选择和接入中执行的方法与上文提及的同时联播的信标类似。订户站还可以维持无障碍并且因此是最优的接入点的列表，用于利用对应的传输权重(例如，基于预设的SNR阈值)进行通信。

接入波形概念

根据本发明的示例性实施例，接入波形可以从订户站被发送到该集群。接入波形：

·提供使该集群(接入点)检测订户站的方法；

·可以是宽束的(例如全方向)；和/或

·可以是扫描方向性信标。

根据本发明的示例性实施例，存在一种使每个集群和/或每个接入点使用从订户站接收的接入波形来检测(多个)订户站的方法。(多个)接入波形可以具有宽波束宽度(例如全方向)和/或可以是扫描方向性信标。除检测外，示例性接入波形可以由订户站使用以请求将能够传输上行链路信息的上行链路资源。

如同在信标波形的情况下，示例性接入波形还可以被接收接入点使用，以确定指示使其天线阵列指向(即发射或接收)的方向。接入波形还可以包括多个信标，该多个信标被波束成形以扫描各个方向进而使能接入点或多个接入点选取最好的信标。接入点随后可以反馈这一最好的信标信息至订户站，进而教导订户站针对该特定接入点使其天线阵列波束指向的该最优方向。

快速重新路由概念

此外，根据本发明的示例性实施例，有一种快速重新路由的方法，该方法包括订户发起的快速重新路由和/或集群发起的快速重新路由。

根据本发明的示例性实施例，订户站和/或接入点被配置为在信号被打断和/或故障的情况下执行快速重新路由。这种打断或者故障可以是如本文探讨的不良传播效应的结果。

快速重新路由依赖于“定向性链路维持算法”，该算法使得订户站和集群能够保持追踪订户站和未被遮蔽的接入点之间的方向。

图3A图示了一种场景，其中诸如用户设备24的订户站经由集群的不同接入点发起毫米波传输的重新路由。

订户发起的快速重新路由

图3A图示了在毫米波部署集群下的订户站300。订户站300首先正尝试开始或继续与位于该集群的交叉灯柱(lamp post)320处的接入点325的通信。假定与接入点325的通信被打断或者失败。这一通信问题可能是如上文探讨的阴影或者穿透损耗的结果。根据本发明的示例性实施例，订户站300正在接收来自接入点315、335和345的信标波形350。如图3A所示，来自接入点325的信标波形350被所占用区域312中的一棵树阻挡。此外要注意的是，来自订户站300的接入波形正在到达接入点315、335和345，但未到达接入点325。然而，由订户站300从接入点315和345接收的信标波形弱，并且/或者包括错误。

根据本发明的示例性实施例，订户站300被配置为确定接入点335是用于快速重新路由的更好的替代。接入点335具有与接入点325和订户站300二者的未受阻碍的信令。订户站300被配置为使用至少信标350和350w来确定接入点335是主要的。换句话说，如果在主通信链路中存在失败时，订户站可以维持未受阻碍进而用于通信的最好的接入点的列表。该列表可以被简单地确定为选择对于每个接入点来说最强的接收信道射线，其中，该射线甚至可以是反射射线，而不是光线的直线。该列表还可以包括用于将天线阵列指向该列表中的接入点的方向，并且甚至可以进一步包括接入点应当使其天线阵列指向的方向(例如，根据信标波形确定)。该列表可以替代地指示一组可能波束之中的优选波束的标识符，其中每个波束具有不同的方向并且可能具有不同的波束宽度。因此，在这一示例中，根据示例性实施例，订户站300发起到与接入点325通信的接入点335的快速重新路由。快速重新路由通过快速调整波束权重，表示波束方向上的快速改变。

集群/接入点发起的快速重新路由

如图3B所图示的，该集群的交叉灯柱320处的接入点325正试图开始或者继续与订户站300的通信。与订户站300的通信被打断或者失败。这一通信问题可以是上文探讨的衍射或散射效应的结果。根据本发明的示例性实施例，确定接入点315、335和345正在接收来自订户站300的接入波形360。然而，来自订户站300的接入波形360被所占用区域内的障碍物(例如，树)所阻挡。此外，在接入点315和345接收的接入波形360w弱，并且/或者包括错误。

根据本发明的示例性实施例，订户站300被配置为确定接入点335是用于重新路由的更好的替代。根据本发明的示例性实施例，订户站300被配置为使用至少信标350和350w来确定接入点335是主要的。作为替代，接入点自身可以通过使用从订户站点300发送的接入波形来确定用于订户站300的主要接入点是335。接入点335具有与接入点325和订户站300二者的无障碍信令。因此，根据示例性实施例，在本示例中，接入点325基于该确定，发起到接入点335的快速重新路由过程，从而与订户站300通信。发起快速重新路由的决定可能不在接入点自身，而是在聚合器中，所有接入点通过上文提及的回程链路与该聚合器通信。

在确定用于与该集群通信的每个订户站的快速重新路由的主要接入点的过程中，接入点必须识别所有可见的活动订户站。此外，接入点必须至少具有到订户的方向的粗略测量，从而被阻挡的通信链路被重新定向到的主要接入点能够快速地使其阵列指向订户站。该列表还可以包括订户站应当使其阵列指向的最优方向(例如，根据接入波形获取)，从而它能够通知订户站，其天线阵列波束应当怎样被指向。替代地，不是保持方向，该列表可以包括一组可能的波束中的优选波束的指示符，其中该组中的每个波束具有不同的指向方向，以及可能不同的波束宽度。所有上述特征使能信号的快速重新路由。

此外，需要注意的是，用户设备24或订户站300的各种实施例可以包括，但不限于蜂窝电话、具有无线通信能力的个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的便携式计算机、诸如具备无线通信能力的数字照相机的图像捕获设备、具有无线通信能力的游戏设备、具有无线通信能力音乐存储和的回放装置、允许无线因特网连接和浏览的因特网装置，互联网装置允许无线互联网接入和浏览，互联网装置允许无线互联网接入和浏览，以及集成这些功能的组合的便携单元或终端。

图4图示了根据本发明的示例性实施例的示例帧结构400。如图4所示，由“S”表示的信标每20ms在超帧中被传输。在这一示例中，信标具有1ms的TDD帧410，但是在其他实施例中，信标可以仅持续TDD帧的一部分。TDD帧410包括0.1ms的TDM时隙420。TDM时隙420包括数据和导频符号34以及第K个数据符号440。该信标可以包括单个宽波束宽度(例如全向的)信标，所有订户站将同时接收该信标，或者该信标可以是利用窄波束扫描的多个方向性信标，该窄波束利用天线阵列创建。

参看图5A，图示了根据本发明的示例性实施例的一种同时联播的信标波形。如图5A所示，在步骤50，集群的接入点a、b和c各自向用户设备X、订户站或其他设备同时联播它们自身的信标波形。订户站将检测同时联播的信标，并使用其来识别集群的存在。根据示例性实施例，来自接入点a、b和c的同时联播的信标可以在标识集群的消息中广播。可以被编码到同时联播的信标和/或广播消息的数值的示例包括：

·CID–可以具有以下属性的集群标识符：

-该CID可以是数字(例如，一个10比特数字)从相邻集群中唯一地标识集群。

-该CID可以用于系统信息不变的一个地理区域。

-该CID可以通过可选的扩频码用信令通知。

-该CID可以是一些其他的唯一标识集群的唯一的波形(如本领域已知的广义线性调频序列)。

·PI-寻呼指示

-PI可能是用信令通知呼入的方式；

-PI也可以通过正交扩频码(或者通过类似于广义线性调频序列的机制)用信令通知；

-PI可以将订户站划分为寻呼组

■1比特PI指示符，其指示组寻呼到来

■PI将导致该寻呼组中的UE进行RACH以确定是否是针对它们的；和/或

·MIB-主信息块

-MIB提供设备所需的几乎最低限度的系统信息，以便该设备可以开始与该系统通信。

再次参照图5A，在步骤52中，订户站传输系统信息请求消息至集群。这一系统信息请求消息将会在订户站可以知晓的预先确定的竞争时隙内被传输。可选地，可以在同时联播的信标中指定该位置。根据实施例，信息请求可以作为到集群的信道探测信号。

集群中的接入点a、b和c的一个或多个会检测系统信息请求。根据示例性实施例，接入点可以例如经由回程链路或无线链路协作，来确定哪个接入点具有到订户站的最佳路径，并且因此是主要的。在步骤54中，该集群向订户站单播系统信息。注意，在这一上下文中的单播表示系统信息将被定向，以确保由请求的用户设备X接收。根据示例性实施方式，多个接入点可以同时对系统信息请求进行响应。多个响应可以在用户站被有助益地组合，作为克服高路径损耗的方法。然后，一旦订户站接收系统信息，该方法可以进行接入协议的其它方面，诸如在步骤56中示出的随机存取信道(RACH)，步骤58中的UL授权，以及步骤60中的无线电资源控制信令(RRC)连接请求。

注意，可以是在物理广播信道(PBCH)上携带的主信息块(MIB)。MIB用于确定小区带宽，有关物理混合自动重传请求(HARQ)指示符信道(PHICH)的信息，以及单频网络(SFN)。另外，LTE中使用包括主同步序列的同步信道。该序列允许时隙定时和物理层识别(0，1或2)。另外，在LTE中存在一个辅同步序列，该辅同步序列可用于无线电帧定时，小区ID组，例如：[0..167](通过分量序列的相对频移)，确定循环前缀(CP)长度(通过位置)，以及时分双工/频分双工(TDD/FDD)检测(通过辅同步信号(SSS)的位置)。另外，关于LTE系统，图9图示了MIB的ASN.1描述，并且图10图示了LTE系统信息块(SystemlnformationBlock)类型1-8。

根据本发明的另一示例性实施例，来自集群中接入点的信标，诸如同时联播的信标，可被用于执行链路维护。根据本发明的示例性实施例，订户站可以监视集群来执行链路维护。当处于活动模式时，订户站的监视将每个超帧来检测信标和集群；并且/或者识别用于潜在重新路由的替代多径射线。

此外，根据本发明的示例性实施例，用户设备可以传输上行链路信标或者传输可以类似于集群的信标波形的波形。根据示例性实施例，这一信标可以使用已知序列利用宽的有效天线模式(例如全向的)传输，使得所有接入点能够同时检测到它。此外，信标可以利用订户站的标识被编码，例如编码到宽波束宽度的信标，从而接入点可以将检测到的信标与特定订户关联。此外，信标可以在专用链路维护子帧或时隙内被传输。接入波形甚至可以通过在订户站的阵列上使用波束成形，而被定向传输至主要(或优选的)接入点。在这种情况下，较少的干扰被认为是系统范围的，但存在链路堵塞的可能，其中订户站将需要在一段超时时段后重新传输接入波形(可能是全向地)。

此外，根据本发明的示例性实施例，集群的接入点或网络节点，可以执行接入点链路维护。根据示例性实施例，在集群中服务的接入点可以针对所有活动的订户站分配一个链路维护时隙。这一时隙可以是信标波形的子帧或专用部分。每个接入点会与该集群中的相邻接入点共享链路维护时隙的分配位置。链路维护时隙被接入点使用，以使用时隙识别和共享订户站的标识。可替代地，链路维护时隙的分配可以通过使用共同的集群控制器进行协调。根据本发明的示例性实施例，在链路维护间隔期间，所有的接入点能够检测可见的所有订户站。此外，本发明的示例性实施例允许所述接入点还记录从集群中的该订户站接收的最强射线的方向。可替代地，不记录方向，用于从订户接收的一组波束中的最好波束可以被记录。

用于在毫米波集群部署中使用的方向性链路维护算法

根据本发明的实施例，订户站和/或接入点被配置为使用方向性链路维护算法，该算法包括以下能力：

·维护对于每个订户的可见的集群的列表；

·维护可行的路径列表(即，到集群的方向，和/或用于订户站的方向或优选波束)；和/或

·采用协议以更新检测到的集群以及相应方向

此外，根据本发明的实施例，订户站和/或接入点被配置为利用集群链路维护算法和/或集群，该集群提供了设备能力用于：

·维护从每个接入点可见的订户站的列表；

·维护可行路径列表(即，到每个接入点的方向，和/或用于每个订户站的方向或优选波束)；

·采用协议以更新检测到的订户站和相应方向/波束；和/或

·通过管理可行路径的使用来维护集群内的最大延迟要求。

根据本发明的示例性实施例，订户站和/或接入点被配置为利用订户链路维护算法，该算法可以被用于：

·维护可见集群的列表；

·维护可行路径列表(即到集群的方向和/或到订户站的方向，或者用于该集群的类似优选的波束，以及用于订户站的优选波束)；和/或

·采用协议来更新检测到的集群和相应方向。

根据本发明的示例性实施例，订户站和/或接入点被配置为利用集群链路维护算法，该算法可以：

·维护从每个接入点可见的订户站的列表；

·维护可行路径的列表(即，到每个接入点的方向和/或来自每个订户站的方向)；

·采用协议以更新检测到的用户站和相应的方向；和/或

·通过管理可行路径的使用来维护集群内的最大延迟要求。

一种示例访问点方向维护算法可以采用以下步骤：

1)接入点将周期性分配一个时隙(或时隙的一部分)到附加的订户站，用于上行链路上的接入波形的传输。接入波形可以是宽波束或扫描方向性信标。

2)所分配的上行链路时隙(或上行链路时隙的部分)将被传递到集群中的其他接入点。

3)接入点将侦听来自附接到集群中的相邻接入点的订户站的接入波形。

4)接入点将记录其在这一上行链路时隙检测的到达所有订户站的方向，并且将订户站的可见性传递回对应的服务接入点。

一种订户站方向维护算法可以采用以下步骤：

1)订户站将监控信标波形，无论是宽信标或扫描，以及记录被检测的用于所有接入点的方向。为此，订户站可以使用周期性信标传输；

2)用户站可以通知其服务接入点所检测到的接入点和它们相应的方向；以及

3)订户站将存储针对每个接入点的方向信息，从而如果当前链路被阻挡，它可以被用于快速重新路由。

图5B图示了根据示例性实施例的信标波形的非限制性示例。如图5B所示，由“S”所指示的信标，每20ms在一个超帧中被发送。信标可以是所示的1毫秒TDD帧510，或仅占据该TDD帧的一小部分。TDD帧采用10比特集群标识(ID)进行编码，但是，需要指出的是，更大的集群ID可以利用附加的信标符号被容纳。如所示的，信标520包括11个符号，其中信标的第一符号525中包括参考相位偏移(例如，导频符号)。此外，信标520的后10个符号被使用180度旋转进行编码。根据本发明的示例性实施例，11符号的信标序列可以被重复，从而达到目标信噪比(SNR)。图5B中示出的第J个信标符号包括信标序列符号530和扩展的空填充535(其中空填充是简单地插入零，而代替常规的(例如，QAM)符号)，以考虑差别的传播延迟。需要指出的是，图5B图示了512样本填充。根据示例性实施例，订户站可以接收来自发送接入点或经由集群的相邻接入点的信号500。可以有300纳秒或更大量级的100米差别延迟。此外，根据本发明的示例性实施例，附加的值可以在紧随信标编码的符号内被编码，或者在信标本身内被编码。

根据示例性实施例，小区选择步骤如下，该步骤的一些或全部可使用扫描信标过程而被应用：

·订户站将检测扫描信标，并识别集群的存在；

·每个信标实例应当利用集群ID识别集群；

·广播消息包含集群的标识；

·订户站传输系统信息请求消息到集群，这将在订户站先验知晓的预先确定的竞争时隙中被传输；

·可选地，该位置可以在扫描信标中被指定；

·信息请求可以作为至集群的信道探测信号(例如，以确定最佳方向用于将所述天线阵列引导到订户设备)；

·替代地，接入点可以扫描接收权重，同时订户站重复其接入请求；

·集群中的接入点检测系统信息请求；

·一个或多个接入点可以检测系统信息请求；

·接入点可以协作，以确定哪个接入点具有到订户站的最佳路径；

·集群将使用波束成形权重发送系统信息至订户站；

·多个接入点可以同时对系统信息请求进行响应；

·一旦订户站接收到系统信息，它可以进行诸如RACH、UL授权&RRC连接请求的接入协议的其他方面；

·一个或多个接入点可以检测系统信息请求；

·集群将使用波束成形权重发送系统信息至订户站；

·再次，多个接入点可同时对系统信息请求进行响应；以及

·一旦订户站接收系统信息，它可以进行诸如RACH、UL授权&RRC连接请求的接入协议的其他方面。

关于图7，图示了根据示例性实施例的扫描信标波形的非限制性示例。如图7所示，由“S”所指示的信标，每20ms在一个超帧中被传输。该信标可以具有1毫秒的TDD帧710，或者可以简单地只占据1毫秒TDD帧的一部分。TDD帧利用10比特集群标识(ID)进行编码，但是，需要指出的是，更大的集群ID可以利用附加的信标符号而被容纳。信标720包含11个符号。信标的第一符号725中包含参考相位偏移。此外，信标720之后的10个符号被使用180度旋转进行编码。根据本发明的示例性实施例，11符号的信标序列可以被重复，以达到目标信噪比(SNR)。图7所示的第J个信标符号包括示为红、绿、蓝和黄间隔8个离散的间隔。如所示的，在序列740中具有256采样长度的信标间隔波束形成间隔，在所有的时间间隔内，240个信标序列的长度相同。根据示例性实施例，波束成形权重每256长度的间隔改变。此外，存在16个采样空填充比特712，其可以服务于双重目的。这些空填充比特712可以提供用于FFT处理的循环扩展，并提供用于天线切换的间隙。此外，根据示例性实施例，信令的其它变型是可能的。例如，更多的波束形成权重可以通过跨越多个信标符号而被支持，并且在改变权重之前(即，紧随的11个256长度的间隔)，整个集群的ID可被传输。

空循环前缀-单载波

在本节描述空循环前缀载波的优选使用。然而，本文描述的过程将适用于任何的调制技术，包括但不限于OFDM、常规循环前缀的单载波、CDMA、GMSK和PSK。空循环前缀(CP)是数据或导频块的一部分，表示符号长度恰好是独立于CP长度的2048个样本，并且每0.1毫秒子帧恰好有75个符号。此外，因为块尺寸是固定的，该空CP提供动态(每个用户)调整CP长度的灵活性。对于数据，我们可以简单地使用速率匹配来调整以适应变化的数据大小。例如，我们可以有一些定义的大小(如32、64、96或128)，并且基于对于每个用户的所述信道条件在每个用户基础上来选择它们。空CP会带给我们一些可用来在RF切换波束的缓降时间。用于一个用户(具有一个RF波束)的空CP与对于另一用户(具有不同的RF波束)的可能相同，这使得在一个时隙内切换用户(如果需要的话)较为容易。接收机具有一个简单的方法来估计后接收机噪声加干扰，因为它将在它均衡的数据块的末端具有零符号。空的CP具有以下优势：非常高的多普勒(即多普勒足够高，从而信道在数据块长度上显著变化)可以被处理。当然，注意，即使在毫米波架构下，高多普勒将不可能在行人速度时被使用。设计的导频序列中可以有一些新颖性，该导频序列在频域是恒模的，还具有低PAPR(在非零时域符号上测量)，带有零插入。此外，未来的IR接收器(即，全基带解决方案或混合方法)可能受益于空CP(例如，空部分给出了一些符号，其中均衡器可以训练知晓不存在所需的信号能量)。

图8A和8B图示了一种示例调制数字学(numerology)循环前缀(CP)。参考图8A和8B，时分双工帧大小等于1毫秒，子帧大小等于0.1毫秒，下行链路间隔等于50％，并且在上行链路时间间隔等于50％。另外，参考图8A和8B，具有带宽为2000MHz的空循环前缀单载波，Ts等于1.536GHz，Tguard目标等于10ns，而Tguard实际为10.4ns，数据块大小为2048比特，导频块大小为256位。另外，参考图8A和8B，存在四相相移键控(QPSK)、16正交幅度调制(QAM)。

关于图11，图示了根据本发明的示例性实施例的一种方法和一种计算机程序产品的操作，该方法和计算机程序产品的操作可以由诸如图2中图示的接入点20、21和/或22的网络节点来执行。如图11A的步骤1110所示的，确定用于无线通信网络中的接入点的集群的接入点的信标信号，其中，信标信号标识该集群。然后，在步骤1120，发送信标信号至到无线通信网络的接口以传输该信标信号。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，集群中的每个接入点在无线通信网络中重叠相同的覆盖区域。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，无线通信网络是毫米波频谱网络。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，所确定的信标信号正在使用组合的相对幅度以及识别信标信号的方向的相移。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，所述接入点包括至少一个阵列，其中所述至少一个阵列的每个阵列包括两个或多个天线。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，接口与该两个或多个天线中的至少一个阵列相关联。

另外，按照与上面的段落中描述的示例性实施例，该确定包括确定用于该至少一个阵列的每个天线的相对幅度以及相移。

此外，根据本发明的示例性实施例，具有用于确定在无线通信网络中的接入点的集群中的接入点的信标信号的一种装置，其中，所述信标信号标识该集群。此外，根据该实施例，存在用于发送信标信号至到无线通信网络的接口以传输该信标信号的装置。

在上文段落中描述的本发明的示例性实施例中，用于确定的该装置以及用于发送的装置包括到无线网络的接口，以及包含计算机程序代码的至少一个存储器，该计算机程序代码可由至少一个处理器执行。

关于图11B，根据本发明的示例性实施例图示了一种方法和计算机程序产品的操作，其可以由诸如图2中图示的用户设备24的网络节点所执行。在图11B的步骤1150，在无线通信网络的接入点的集群中的接入点处，处理在该集群的覆盖区域中的至少一个订户站的标识。在步骤1160，检测该至少一个订户站，以确定该至少一个订户站的至少关联方向。然后，在步骤1170，在存储器中存储有关检测到的至少一个用户站的信息。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，至少部分地基于所接收的至少一个访问请求的振幅和相移来确定方向。

根据如以上段落中描述的示例性实施例，发送有关所检测的至少一个订户站的信息。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，接入点是一个候选接入点，并且其中该发送是到该集群中的服务接入点。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，通过回程链路接收到该标识。

根据如上面的段落中所描述的示例性实施例，回程链路位于该集群的接入点之间。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，所存储的信息包括与至少一个订户站的每一个订户站关联的方向。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，无线通信网络包括毫米波频谱。

另外，按照如以上段落中描述的示例性实施例，接收需要重新路由已建立的到订户站的无线通信链路的指示，以及使用关于该至少一个订户站的所存储信息中的至少关联方向来执行重新路由。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，检测使用由该集群的另一接入点分配给该至少一个订户站的时隙。

此外，根据本发明的示例性实施例，存在一种在无线通信网络的接入点的集群中的一个接入点处处理该集群的覆盖范围内的至少一个订户站的标识的装置。此外，根据该实施例，存在用于检测所述至少一个订户站，以确定该至少一个订户站中的至少关联方向的装置。此外，存在用于在存储器中存储有关所检测的该至少一个订户站的信息的装置。

上文段落中描述的本发明的示例性实施例中，用于处理、检测以及存储的装置包括一个存储器，至少一个存储器包含计算机程序代码，该计算机程序代码可由至少一个处理器执行。

关于图12A，根据本发明的示例性实施例，图示了一种方法和装置的操作，其可以由诸如图2中图示的接入点20、21和/或22的网络节点所执行。如所示的，在步骤1210，确定用于网络节点的信标信号，其中该网络节点被配置为与无线通信网络中的接入点的集群连接，并且其中所述信标信号识别该集群。在图12A的步骤1220中，发送该信标信号至该无线通信网络。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，网络节点包括至少一个阵列，其中所述至少一个阵列的每个阵列包括两个或多个天线。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，发送是朝向两个或多个天线的至少一个阵列。

按照如以上段落中描述的示例性实施例，确定包括确定用于至少一个阵列的每个天线的相对幅度和相移。

此外，根据本发明的示例性实施例，至少具有用于确定用于网络节点的信标信号的装置，其中该网络节点被配置为与无线通信网络中的接入点的集群连接，并且其中信标信号标识该集群。根据本发明的示例性实施例，至少具有朝向该无线通信网络发送所述信标信号的装置。

关于图12B，根据本发明的示例性实施例图示了一种方法和装置的操作，其可以由诸如图2中图示的用户设备24的网络节点所执行。在步骤1250，由移动装置根据来自与接入点的集群关联的至少一个接入点的信令，确定接入点的该集群的主要接入点。在图12B的步骤1260，响应于该确定，朝向该接入点集群的主要接入点引导通信。

根据如上面的段落中描述的示例性实施例，所述信令来自该集群的多于一个接入点，并且其中该信令包括至少一个信标。

根据如上面的段落中描述的示例性实施例，该至少一个信标包括来自该集群的一个以上的接入点的同时联播的信标。

根据如上面的段落中描述的示例性实施例，该至少一个信标包括至少一个主信息块，用于提供系统信息至该移动装置，以及该集群的标识。

根据如上面的段落中描述的示例性实施例，至少一个信标包括寻呼指示符，该寻呼指示符指示到该移动装置的呼入。

根据如上面的段落中描述的示例性实施例，信令正使用多个波束成形天线权重。

根据如上面的段落中描述的示例性实施例，引导包括，基于使用一个以上的波束成形天线权重的信令，在主要接入点处引导该移动装置的至少一个天线波束。

根据如上面的段落中描述的示例性实施例，发送系统信息请求消息到该集群，其中该消息传输响应于该系统信息请求消息。

根据如上面的段落中描述的示例性实施例，该信标使用宽波束模式。

根据如上面的段落中描述的示例性实施例，使用宽波束模式的信标利用该接入点的集群的接入点多播。

根据如上面的段落中描述的示例性实施例，利用该集群的标识、寻呼指示符以及主信息块中的至少一个对信标编码。

此外，根据本发明的示例性实施例，至少存在用于由移动装置基于来自关联于接入点的该集群的至少一个接入点的信令，确定接入点的集群中的主要接入点的装置；以及响应于该确定，用于朝向该接入点集群的主要接入点引导通信的装置。

根据如上面的段落中描述的示例性实施例，至少用于确定的装置以及用于引导的装置包括包含计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序代码可由至少一个处理器执行。

一般而言，各种示例性实施例可以以硬件或专用电路，软件，逻辑或其任何组合来实施。例如，一些方面可以以硬件实现，而其他方面可以以固件实现或可由控制器、微处理器或其它计算设备执行的软件来实现，但本发明不限于此。虽然本发明的示例性实施例的各种方面可以被图示并描述为框图、流程图，或者使用某些其他图形表示，但是很好理解的是，作为非限制性示例，本文描述的这些块、装置、系统、技术或方法可以以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备或其某些组合来实施。

因此，如上所指出的，应该意识到，本发明的示例性实施例的至少某些方面可以以诸如集成电路芯片和模块的各种组件来实践。集成电路的设计大体上是高度自动化的过程。复杂且强大的软件工具可用于将逻辑级设计转换成易于在半导体衬底上制造的半导体电路设计。使用完善建立的设计规则，以及预先存储的设计模块库，这样的软件工具可以自动路由导体，并在半导体基板上定位组件。一旦用于半导体电路的设计已完成，所得到的标准化电子格式(例如Opus、GDSII等)的设计，可以被发送到半导体制造设施，用于制造为一个或多个集成电路器件。

本领域技术人员在结合附图阅读时，在查看了前面的描述后，对本发明的前述示例性实施例的各种修改和调整可以变得显而易见。然而，任何和所有修改仍将落入本发明的非限制性的示例性实施例的范围之内。

虽然作为一个示例，上文中已经在E-UTRAN(UTRAN-LTE)系统的上下文中描述了一些示例性实施例，应当意识到，本发明的示例性实施例不限于仅用于与这一特定类型的无线通信系统一起使用，并且它们可以被用于在其他无线通信系统中获益。此外，，本发明的示例性实施例并不受限于与上文已经参照的作为非限制性的例子的任何特定的帧格式、帧内的块或长块的数目、子载波映射方案和/或调制类型一起使用。

此外，本发明的各种非限制性和示例性实施方式的一些特征可以被用于获益，而不需相应使用其他特征。因此，前面的描述应当被视为对本发明的原理，教导和示例性实施例仅仅是说明性的，而不是对其限制。

Claims

1.一种方法，包括：

确定用于网络节点的信标信号，其中所述网络节点被配置为与无线通信网络中的接入点的集群连接，并且其中所述信标信号标识所述集群；以及

朝向所述无线通信网络发送所述信标信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线通信网络是毫米波频谱网络。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述网络节点包括至少一个阵列，其中所述至少一个阵列的每个阵列包括两个或更多个天线。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述发送朝向所述两个或更多个天线的所述至少一个阵列。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述确定包括确定针对所述至少一个阵列的每个天线的相对幅度和相移。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述信标使用宽波束模式。

7.根据权利要求6所述的方法，其中使用所述宽波束模式的所述信标被利用接入点的所述集群的接入点同时联播。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述信标被利用所述集群的标识、寻呼指示符以及主信息块中的至少一个进行编码。

9.一种计算机可读介质，包含计算机程序代码，所述计算机程序代码由至少一个处理器执行以执行根据权利要求1-8中的任一项的方法。

10.一种装置，包括：

至少一个处理器；以及

包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置成，利用所述至少一个处理器，使得所述装置至少：

确定用于网络节点的信标信号，其中所述网络节点被配置为与无线通信网络的接入点的集群连接，并且其中所述信标信号标识所述集群；以及

朝向所述无线通信网络发送所述信标信号。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述无线通信网络是毫米波频谱网络。

12.根据权利要求10所述的装置，其中所述网络节点包括至少一个阵列，其中所述至少一个阵列的每个阵列包括两个或更多个天线。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述发送朝向所述两个或更多个天线的所述至少一个阵列。

14.根据权利要求10所述的装置，其中所述确定包括确定针对所述至少一个阵列的每个天线的相对幅度和相移。

15.根据权利要求10所述的装置，其中所述信标使用宽波束模式。

16.根据权利要求15所述的装置，其中使用所述宽波束模式的所述信标被利用接入点的所述集群的接入点同时联播。

17.根据权利要求10所述的装置，其中所述信标被利用所述集群的标识、寻呼指示符以及主信息块中的至少一个进行编码。

18.一种设备，包括：

用于确定用于网络节点的信标信号的装置，其中所述网络节点被配置为与无线通信网络中的接入点的集群连接，并且其中所述信标信号标识所述集群；以及

用于朝向所述无线通信网络发送所述信标信号的装置。

19.根据权利要求18所述的设备，其中所述无线通信网络是毫米波频谱网络。

20.根据权利要求18所述的设备，其中所述网络节点包括至少一个阵列，其中所述至少一个阵列的每个阵列包括两个或更多个天线。

21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述发送朝向所述两个或更多个天线的所述至少一个阵列。

22.根据权利要求20所述的设备，其中所述确定包括确定针对所述至少一个阵列的每个天线的相对幅度和相移。

23.根据权利要求18所述的设备，其中所述信标使用宽波束模式。

24.根据权利要求23所述的设备，其中使用所述宽波束模式的所述信标被利用接入点的所述集群的接入点同时联播。

25.根据权利要求18所述的设备，其中所述信标被利用所述集群的标识，寻呼指示符以及主信息块中的至少一个进行编码。

26.根据权利要求18所述的设备，其中用于确定的所述装置包括包含计算机程序代码的计算机可读介质，所述计算机程序代码由至少一个处理器执行；并且其中，用于发送的所述装置包括到所述无线通信网络的接口。

27.一种方法，包括：

由移动装置基于来自关联于接入点的集群的至少一个接入点的信令，确定接入点的所述集群的主要接入点；以及

响应于所述确定，朝向接入点的所述集群的所述主要接入点引导通信。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述信令来自所述集群的多于一个接入点，并且其中所述信令包括至少一个信标。

29.根据权利要求28所述的方法，其中所述至少一个信标包括来自所述集群的所述多于一个接入点的同时联播的信标。

30.根据权利要求28所述的方法，其中所述至少一个信标包括用于向所述移动装置提供系统信息的至少一个主信息块，以及所述集群的标识。

31.根据权利要求28所述的方法，其中所述至少一个信标包括寻呼指示符，所述寻呼指示符指示到所述移动设备的呼入。

32.根据权利要求27所述的方法，其中所述信令正使用多于一个波束成形天线权重。

33.根据权利要求32所述的方法，其中所述引导包括在所述主要接入点处，基于使用所述多于一个波束成形天线权重的所述信令，引导所述移动装置的至少一个天线波束。

34.根据权利要求27所述的方法，还包括：朝向所述集群发送系统信息请求消息，其中所述信令响应于所述系统信息请求消息。

35.一种计算机可读介质，包含计算机程序代码，所述计算机程序代码由至少一个处理器执行，以执行根据权利要求27-34中任一项所述的方法。

36.一种装置，包括：

至少一个处理器；以及

包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为，利用所述至少一个处理器，使得所述装置至少：

基于来自关联于接入点的集群的至少一个接入点的信令，确定接入点的所述集群的主要接入点；以及

37.根据权利要求36所述的装置，其中所述信令来自所述集群的多于一个接入点，并且其中所述信令包括至少一个信标。

38.根据权利要求37所述的装置，其中所述至少一个信标包括来自所述集群的所述多于一个接入点的同时联播的信标。

39.根据权利要求37所述的装置，其中所述至少一个信标包括用于向所述移动装置提供系统信息的至少一个主信息块，以及所述集群的标识。

40.根据权利要求37所述的装置，其中所述至少一个信标包括寻呼指示符，所述寻呼指示符指示到所述移动设备的呼入。

41.根据权利要求36所述的装置，其中所述信令正使用多于一个波束成形天线权重。

42.根据权利要求41所述的装置，其中所述引导包括在所述主要接入点处，基于使用所述多于一个波束成形天线权重的所述信令，引导所述移动装置的至少一个天线波束。

43.根据权利要求36所述的装置，还包括：朝向所述集群发送系统信息请求消息，其中所述信令响应于所述系统信息请求消息。

44.一种设备，包括：

用于基于来自关联于接入点的集群的至少一个接入点的信令，确定接入点的所述集群的主要接入点的装置；以及

用于响应于所述确定，朝向接入点的所述集群的所述主要接入点引导通信的装置。

45.根据权利要求44所述的设备，其中所述信令来自所述集群的多于一个接入点，并且其中所述信令包括至少一个信标。

46.根据权利要求45所述的设备，其中所述至少一个信标包括来自于所述集群的所述多于一个接入点的同时联播的信标。

47.根据权利要求45所述的设备，其中所述至少一个信标包括用于向移动装置提供系统信息的至少一个主信息块，以及所述集群的标识。

48.根据权利要求45所述的设备，其中所述至少一个信标包括寻呼指示符，所述寻呼指示符指示到所述移动设备的呼入。

49.根据权利要求44所述的设备，其中所述信令正使用多于一个波束成形天线权重。

50.根据权利要求49所述的设备，其中所述引导包括在所述主要接入点处基于使用所述多于一个波束成形天线权重的所述信令，引导所述移动装置的至少一个天线波束。

51.根据权利要求44所述的设备，进一步包括：用于朝向所述集群发送系统信息请求消息的装置，其中所述信令响应于所述系统信息请求消息。

52.根据权利要求44所述的设备，其中，用于确定的所述装置以及用于引导的所述装置包括包含计算机程序代码的计算机可读介质，所述计算机程序代码能够由至少一个处理器执行。