CN106856611B - 波束处理方法、初始波束发现方法及基站和终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种波束处理方法、初始波束发现方法及基站和终端，在基站侧，对不同收发链的不同波束进行处理以获得波束小区ID；利用波束小区ID生成同步信号和参考信号，且不同波束的同步信号或参考信号在时频资源上位置错开。由于不同波束的参考信号、同步信号在时频域资源上相互错开，避免了波束扫描、多波束同时发射时相互之间的干扰。在终端侧，终端分别通过对不同波束的同步信号和参考信号进行测量，并与对应的预先设置的阈值进行比较，如果都满足所有阈值要求，则认为该物理小区ID和波束ID可以被终端识别。本发明实施例中，终端可以同时识别不同收发链的不同波束，而不同的波束可以传输不同的数据流，即降低了多用户多输入多输出UE配对所需满足的条件。

Description

波束处理方法、初始波束发现方法及基站和终端
技术领域
本发明涉及第五代移动通信技术(5G)，尤指一种波束处理方法、初始波束发现方法及基站和终端。
背景技术
为了实现第五代移动通信技术(5G)目标，即每区域1000倍的移动数据流量增长，每用户10到100倍的吞吐量增长，连接设备数10到100倍的增长，低功率设备10倍的电池寿命延长和端到端5倍延迟的下降。其中两个最显著的特征是：吞吐量、峰值速率呈现1～2个数量级的增长，和端到端延迟数倍的下降。为了达到5G目标，5G中必须提出一些新的无线技术解决方案。其中，在毫米波频段使用大带宽(如500M-1GHz)是解决未来数据业务吞吐量指数增长的主要解决方案；而端到端延迟的下降主要通过缩短子帧结构、降低混合自动重传请求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat Request)延迟的方案来解决。对于考虑高频子帧结构和多天线传输，参考信号、同步信号和控制信道等需要基于波束标识(Beam ID，BeamIdentifier)进行重新设计，以满足5G的设计目标。
目前，基于高频子帧结构下，还没有提出相关解决技术方案，终端也就不能区分波束。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种波束处理方法、初始波束发现方法及基站和终端，能够基于高频子帧结构提出相关解决技术方案，使得终端能够区分波束。
为了达到本发明目的，本发明提供了一种波束处理方法，包括：基站对不同收发链的不同波束进行处理以获得波束小区标识ID；
利用波束小区ID生成同步信号和参考信号，且不同波束的同步信号或参考信号在时频资源上位置错开，以生成高频子帧。
可选地，所述对不同收发链的不同波束进行处理以获得波束小区ID包括：
对所述不同收发链的不同波束进行统一编号，通过将物理小区ID和波束ID相加获得所述波束小区ID；
或者，将物理小区ID、波束ID作为函数的参数，通过函数映射为波束小区ID。
可选地，所述同步信号包括主同步信号和辅同步信号；
所述利用波束小区ID生成同步信号和参考信号包括：
将所述波束小区ID分成若干个波束小区ID物理组，每个组中包含预设数目个波束小区ID物理组编号；
通过分成的物理组中的波束ID生成主同步信号序列，并进行主同步信号序列映射；通过波束小区ID物理组编号生成辅同步信号序列，并进行辅同步信号序列映射；通过所述波束小区ID生成参考信号序列，并在不同的端口上进行资源映射。
可选地，按照下式生成所述主同步信号序列：
Figure BDA0000871268070000021
其中，
Zadoff-Chu根序列索引u可由下表给出：
Figure BDA0000871268070000022
其中，
Figure BDA0000871268070000023
表示所述物理组中的波束ID。
可选地，按照下式生成所述辅同步信号序列：
Figure BDA0000871268070000031
其中，
辅同步信号序列由d(0),...,d(61)表示，辅同步信号在子帧0和子帧5上产生序列 的方式不同；
Figure BDA0000871268070000032
m0和m1由波束小区ID物理组编号获得：
Figure BDA0000871268070000033
其中，
Figure BDA0000871268070000034
表示波束小区ID物理组编号。
可选地，按照下式生成所述参考信号序列：
Figure BDA0000871268070000035
其 中，
ns是一个无线帧中的时隙号，l是时隙中的符号号；
伪随机序列产生器由下式所示的cinit初始化：
Figure BDA0000871268070000036
其中，
Figure BDA0000871268070000037
表示波束小区ID，
Figure BDA0000871268070000038
可选地，所述高频子帧包括：参考信号和同步信号区域、控制信号区域、数据传输区域，以及控制信号反馈区域。
可选地，所述高频子帧包括上行高频子帧和/或下行高频子帧；其中，
上行高频子帧中：所述上行参考信号和同步信号区域包括上行辅同步信号SRS和前导码Preambl，所述上行控制信号区域包括上行控制信道，所述上行数据传输区域包括上行数据信道，所述上行控制信号反馈区域包括保护间隔GP和下行控制信道；
下行高频子帧中：所述下行参考信号和同步信号区域包括参考信号RS、主同步信号PSS和辅同步信号SSS，所述下行控制信号区域包括下行控制信道和DM-RS，所述下行数据传输区域包括下行数据信道，所述下行控制信号反馈区域包括GP和上行控制信道。
本发明还提供了一种初始波束发现方法，包括：终端分别通过对不同波束的同步信号和参考信号进行测量；
分别将测量结果与对应的预先设置的阈值进行比较，如果所有都满足各自对应的阈值要求，则认为该物理小区ID和波束ID可以被终端识别；
选择可以被终端识别的波束中的一个进行初始驻留。
可选地，所述同步信号包括主同步信号和辅同步信号。
可选地，所述对不同波束的同步信号和参考信号进行测量包括：
测量所述主同步信号的信干比SNR；测量所述辅同步信号的SNR；测量所述参考信号的参考信号接收功率RSRP和Es/Iot。
本发明又提供了一种基站，包括：波束处理模块，生成模块，其中，
波束处理模块，用于对不同收发链的不同波束进行处理以获得波束小区ID；
生成模块，用于利用波束小区ID生成同步信号和参考信号，且不同波束的同步信号或参考信号在时频资源上位置错开。
可选地，所述波束处理模块具体用于：对所述不同收发链的不同波束进行统一编号，通过将物理小区ID和波束ID相加获得新的波束小区ID；或者，将物理小区ID、波束ID作为函数的参数，通过函数映射为波束小区ID。
可选地，所述同步信号包括主同步信号和辅同步信号；
所述生成模块具体用于：将所述波束小区ID分成若干个波束小区ID物理组，每个组中包含预设数目个波束小区ID物理组编号；通过分成的物理组中的波束ID生成主同步信号序列，并进行主同步信号序列映射；通过波束小区ID物理组编号生成辅同步信号序列，并进行辅同步信号序列映射；通过所述波束小区ID生成参考信号序列，并在不同的端口上进行资源映射，以生成高频子帧。
可选地，所述高频子帧包括：参考信号和同步信号区域、控制信号区域、数据传输区域，以及控制信号反馈区域。
本发明再提供了一种终端，包括：测量模块，处理模块；其中，
测量模块，用于对不同波束的同步信号和参考信号进行测量；
处理模块，用于将测量结果与对应的预先设置的阈值进行比较，如果都满足所有阈值要求，则认为该物理小区ID和波束ID可以被终端识别；选择可以被终端识别的波束中的一个进行初始驻留。
可选地，所述同步信号包括主同步信号和辅同步信号；
所述测量模块具体用于：测量所述主同步信号的SNR、所述辅同步信号的SNR，以及所述参考信号的RSRP和Es/Iot。
与现有技术相比，本申请技术方案包括：在基站侧，对不同收发链的不同波束进行处理以获得波束小区ID；利用波束小区ID生成同步信号和参考信号，且不同波束的同步信号或参考信号在时频资源上位置错开。由于不同波束的参考信号、同步信号在时频域资源上相互错开，避免了波束扫描、多波束同时发射时相互之间的干扰。在终端侧，终端分别通过对不同波束的同步信号和参考信号进行测量，并与对应的预先设置的阈值进行比较，如果都满足所有阈值要求，则认为该物理小区ID和波束ID可以被终端识别。本发明实施例中，终端可以同时识别不同收发链的不同波束，而不同的波束可以传输不同的数据流，即降低了多用户多输入多输出UE配对所需满足的条件。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为相关技术中混合波束赋形架构的示意图；
图2(a)为本发明实施例中的高频上行子帧结构的组成示意图；
图2(b)为本发明实施例中的高频下行子帧结构的组成示意图；
图3为本发明实施例中波束处理方法的流程图；
图4为本发明实施例中基于波束的同步信号时频资源位置的示意图；
图5为本发明实施例中基于波束的参考信号时频资源位置的示意图；
图6为本发明第一实施例中单天线端口初始小区发现PSS检测的流程示意图；
图7为本发明第一实施例中单天线端口初始小区发现SSS检测的流程示意图；
图8为本发明第一实施例中单天线端口初始小区发现RSRP检测的流程示意图；
图9为本发明第二实施例中多天线端口初始小区发现PSS检测的流程示意图；
图10为本发明第二实施例中多天线端口初始小区发现SSS检测的流程示意图；
图11为本发明第二实施例中多天线端口初始小区发现RSRP检测的流程示意图；
图12为本发明基站的组成结构示意图；
图13为本发明终端的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为相关技术中混合波束赋形架构的示意图，如图1所示，一种N×M的混合波束赋形架构如图1所示，其中有N个收发链，每个收发链连接到M个天线。模拟波束成型(ABF，Analog Beam forming)是对每个收发链的M个天线进行操作，可以针对每个天线的相位进行调整。数字波束成型(DBF，Digital Beam forming)是对N个收发链进行操作，可以针对不同的频点进行不同的相位操作。数字-模拟转换器(DAC，Digital Analog Converter)对N个收发链进行操作，功率放大器(PA，Power Amplifier)是针对每个天线的功率放大器。天线0(Antenna 0)，Antenna 1，…，Antenna(M-1)分别代表一个收发链的不同天线。一个收发链配置为一个端口，或两个收发链配置为一个端口，具体决定于实现。
本发明实施例提出了一种基站侧和终端侧事先约定的高频帧结构框架下的高频子帧结构，整个子帧分成独立的几个区域，包括：参考信号和同步信号区域、控制信号区域、数据传输区域，以及控制信号反馈区域。图2(a)为本发明实施例中的高频上行子帧结构的组成示意图，如图2(a)所示，上行参考信号和同步信号区域包括上行辅同步信号(SRS)和前导码(Preambl)，上行控制信号区域包括上行控制信道，上行数据传输区域包括上行数据信道，上行控制信号反馈区域包括保护间隔(GP，Guard Period)和下行控制信道。图2(b)为本发明实施例中的高频下行子帧结构的组成示意图，如图2(b)所示，下行参考信号和同步信号区域包括参考信号、主同步信号和辅同步信号(RS、PSS和SSS)，下行控制信号区域包括下行控制信道和DM-RS，下行数据传输区域包括下行数据信道，下行控制信号反馈区域包括GP和上行控制信道，上行控制信道主要传输ACK/NACK反馈信息。这里RS的功能相当于LTE中公共参考信号(CRS)和信道状态信息测量导频(CSI-RS)的功能。
本发明实施例的波束处理中，提供了基于不同波束Beam ID的同步信号时频域符号位置及序列设置方法，以及基于不同波束Beam ID的参考信号时频域符号位置及序列设置方法。图3为本发明实施例中波束处理方法的流程图，如图3所示，在基站侧，包括：
步骤300：对不同收发链的不同波束进行处理以获得波束小区ID。
本步骤可以包括：对不同收发链的不同波束进行统一编号，通过将物理小区ID(Cell ID)和波束ID(Beam ID)相加获得新的波束小区
Figure BDA0000871268070000071
或者，将物理小区ID、波束ID作为函数的参数，通过线性函数映射为波束小区
Figure BDA0000871268070000072
其中，线性函数可以为：f(Cell ID,Beam ID)＝k·Cell ID+Beam ID，其中k＝0,1,2,..等整数。
举例来看：可以将
Figure BDA0000871268070000081
分成若干个如168(0～167)个波束小区ID物理组，每个组中包含预设数目如0～2个波束小区ID物理组编号，即
Figure BDA0000871268070000082
其中，
Figure BDA0000871268070000083
表示波束小区ID物理组编号，
Figure BDA0000871268070000084
表示物理组中的波束ID。
步骤301：利用波束小区ID生成同步信号和参考信号，且不同波束的同步信号或参考信号在时频资源上位置错开，以生成高频子帧。
通过物理组中的波束
Figure BDA0000871268070000085
生成主同步信号序列，并进行主同步信号序列映射，通过
Figure BDA0000871268070000086
生成辅同步信号序列，并进行辅同步信号序列映射，通过
Figure BDA0000871268070000087
生成参考信号序列，并在不同的端口上进行资源映射。并按照图2(a)或图2(b)所示的高频子帧结构生成高频子帧。
本发明实施例中，由于不同波束的参考信号、同步信号在时频域资源上相互错开，避免了波束扫描、多波束同时发射时相互之间的干扰问题。
基站侧在发送广播信息时，广播信息中除了携带端口数，还需要携带每个端口可以发送的不同方向的波束数。
与相关技术相比，本发明实施例中的参考信号和同步信号的基于小区中的物理小区ID和波束ID进行设置，这样，当相邻波束之间有部分重叠时，达到了降低相邻波束之间的干扰的效果；在多用户多流的工作模式下，使得基站侧不同收发链的不同波束可以同时发送不同的数据流，进而降低了MU-MIMO终端侧配对所需满足的条件；而对于多天线的不同端口，同步信号、参考信号映射时时频域资源相互错开，降低了不同端口参考信号相互之间的干扰。
下面结合具体实施例详细描述步骤301中生成同步信号和参考信号的实现方法。
图4为本发明实施例中基于波束的同步信号时频资源位置的示意图，一个无线帧包括10个无线子帧(Subframe)，如图4所示，每个无线子帧为100～250us。每个无线子帧包含2个时隙，每个时隙包括30个正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency DivisionMultiplex)符号。在频带中心的6个资源块(RB，Resource Block)上承载PSS、SSS和物理广播信道(PBCH，Physical Broadcast Channel)。本实施例中，假设多天线扫描发送4个波束或同时发送4个波束，那么，需要为每个波束产生1个PSS和SSS序列。其中，
PSS序列产生过程如下：
首先，对多天线发射的波束进行统一编号(或通过函数映射生成)，获取波束的统一编号后的Beam ID；对于多端口的情况，不同发射链发射的波束可以统一编号，具体实现可以用一一映射或函数的方式实现。
接着，将物理小区ID与波束ID相加获得新的波束小区ID，或者，将物理小区ID与波束ID作为函数的参数，通过函数映射为波束小区ID即
Figure BDA0000871268070000091
将
Figure BDA0000871268070000092
分成若干个如168(0～167)个波束小区ID物理组，每个组中包含预设数目如0～2个物理组中的波束ID，即
Figure BDA0000871268070000093
其中，
Figure BDA0000871268070000094
表示波束小区ID物理组编号，
Figure BDA0000871268070000095
表示物理组中的波束ID。
然后，通过
Figure BDA0000871268070000096
生成主同步信号序列，并进行主同步信号序列映射；通过
Figure BDA0000871268070000097
生成辅同步信号序列，并进行辅同步信号序列映射。其中，
主同步信号序列d(n)可以由公式(1)所示的频域Zadoff-Chu序列生成：
Figure BDA0000871268070000098
在公式(1)中，Zadoff-Chu根序列索引(Root index)u可由表(1)给出。
Figure BDA0000871268070000099
表1
辅同步信号序列由d(0),...,d(61)表示，辅同步信号在子帧0和子帧5上产生序列的方式不同，具体公式如下：
Figure BDA0000871268070000101
在公式(2)中，0≤n≤30。
在公式(2)中，m0和m1由波束小区ID物理组编号
Figure BDA0000871268070000102
获得，如公式(3)所示：
Figure BDA0000871268070000103
在公式(2)中，
Figure BDA0000871268070000104
图5为本发明实施例中基于波束的参考信号时频资源位置的示意图，如图5所示，本实施例中，在子帧的第一个时隙频段中间传输同步信号，两侧传输参考信号。本实施例中以4个端口，每个端口4个波束为例对参考信号的时频资源映射进行说明。
对端口0的4个波束，RS10,RS20,RS30,RS40对应波束1、波束2、波束3和波束4四个波束的参考信号；对端口1的4个波束，RS11,RS21,RS31,RS41对应波束1、波束2、波束3和波束4的四个波束参考信号；对端口2的4个波束，RS12,RS22,RS32,RS42对应波束1、波束2、波束3和波束4的四个波束参考信号；对端口3的4个波束，RS13,RS23,RS33,RS34对应波束1、波束2、波束3和波束4的四个波束参考信号。参考信号序列
Figure BDA0000871268070000109
如公式(4)所示：
Figure BDA0000871268070000105
在公式(4)中，ns是一个无线帧中的时隙号，l是时隙中的符号号。伪随机序列产生器由如公式(5)所示的cinit初始化：
Figure BDA0000871268070000106
在公式(5)中，
Figure BDA0000871268070000107
表示波束小区ID，
Figure BDA0000871268070000108
本发明实施例中，在终端侧，包括：
步骤302：终端分别通过对不同波束的同步信号和参考信号进行测量，并与对应的预先设置的阈值进行比较，如果都满足所有阈值要求，则认为该物理小区ID和波束ID可以被终端识别。并选择可以被终端识别的波束中的一个进行初始驻留。
本步骤中，终端在进行初始波束发现时，需要搜索所有的波束，只有当某一波束的同步信号(包括主同步信号和辅同步信号)以及波束的信号质量如参考信号接收功率(RSRP，Reference Signal Receiving Power)都满足各自的预设阈值时，该波束可以被终端识别。终端可以从可识别的波束中选择其中信号质量最好的一个作为UE初始驻留的波束。
本发明实施例中，终端可以同时识别不同收发链的不同波束，而不同的波束可以传输不同的数据流，也就是说，本发明提供的波束处理方法降低了多用户多输入多输出(MU-MIMO，Multi-User,Multi-Input Multi-Output)UE配对所需满足的条件。
下面结合具体实施例详细描述基于本发明的波束处理方式，终端进行初始波束发现的具体实现过程。
第一实施例，仅考虑一个收发链，如图1中的Transceiver 0，这个收发链由天线Antenna 0、天线Antenna 1、…、天线Antenna(M-1)组成，每个收发链可以以多个波束方向发送，第一实施例中，以4个波束为例进行说明，即波束的最大值Kmax＝4。这里，波束的角度可以是10度左右的窄波束，也可以是30～50度的宽波束。一个波束的初始发现需要经过以下三步完成：PSS信号检测、SSS信号检测和RSRP信号检测，只有当三个检测过程的测量结果都满足预先设置的阈值要求时，才可以判断出该波束可以被终端识别。
第一实施例中，假设预先设置的波束PSS、SSS的阈值分别为PSS阈值THRD_PSS、SSS阈值THRD_SSS；THRD_PSS缺省值为0dB，THRD_SSS的缺省值为0dB。
图6为本发明第一实施例中单天线端口初始小区发现PSS检测的流程示意图，如图6所示，包括：
步骤600：终端初始化波束编号K为0。
步骤601：判断波束编号K是否大于波束的最大值Kmax，如果大于，则进入步骤607，如果不大于，则进入步骤602。
其中，波束的最大值Kmax可以从广播信息中获取。
步骤602：终端循序检测各波束的信号，直至找到发射波束K的信号。
步骤603：终端对发射波束K的PSS进行信干比(SNR，Signal-to-Noise Ratio)检测。本步骤的具体实现可以采用如LTE中对小区PSS的检测实现，具体实现并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
步骤604：判断检测出的PSS的SNR是否大于预先设置的PSS阈值THRD_PSS，如果大于，则进入步骤605，如果不大于，则进入步骤606。
步骤605：将PSS的SNR记录在满足阈值要求的波束ID集合中，并从PSS中解析物理小区组中的波束
Figure BDA0000871268070000121
具体方法同LTE从PSS中解析物理组中的小区ID。
步骤606：波束编号K递增处理，如加1，之后返回步骤601。
需要说明的是，波束的循环可以按顺序进行，也可以不按顺序进行。
步骤607：波束PSS检测过程结束，统计满足阈值要求的Beam ID集合。
图7为本发明第一实施例中单天线端口初始小区发现SSS检测的流程示意图，如图7所示，包括：
步骤700：对满足PSS阈值THRD_PSS的波束集合中的波束用整数L重新进行编号，并设置为L的初初始值为0。
步骤701：判断循环波束编号L是否大于满足PSS阈值THRD_PSS的波束集合中波束的最大值Lmax，如果大于，则结束本流程；如果不大于，则进入步骤702。
其中，Lmax是满足阈值THRD_PSS的波束数。
步骤702：终端调整到接收循环发射波束L的模式，即调整到接收发射波束L的SSS信号的状态。具体实现属于本领域技术人员的公知技术，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
步骤703：终端对循环发射波束L的SSS进行SNR检测。
步骤704：判断检测出的SSS的SNR是否大于预先设置的SSS阈值THRD_SSS，如果大于，则进入步骤705，如果不大于，则进入步骤706。
步骤705：记录SSS的SNR在满足阈值要求的波束ID集合中，并从SSS中解析物理小区组中的物理小区组
Figure BDA0000871268070000131
具体实现属于本领域技术人员的公知技术，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述；结合在图6所示的PSS检测过程中获得的
Figure BDA0000871268070000132
生成波束小区
Figure BDA0000871268070000133
步骤706：循环波束编号L递增处理，如加1，之后返回步骤701。
需要说明的是，波束的循环可以按顺序进行，也可以不按顺序进行。
图8为本发明第一实施例中单天线端口初始小区发现RSRP检测的流程示意图，如图8所示，包括：
步骤800：对PSS检测和SSS检测均满足阈值要求的波束，用循环编号M重新进行编号。
步骤801：终端初始化波束循环编号M初始值0。
步骤802：判断波束循环编号M是否大于Mmax，如果大于，则结束本流程，如果不大于，则进入步骤803。
其中，Mmax是同时满足PSS检测和SSS检测的阈值要求的波束数。
步骤803：终端调整到接收发射波束M的状态，即调整到对发射波束M进行接收，此时，波束M的信号作为接收信号，其它波束的信号作为噪声。
步骤804：终端对发射波束M进行RSRP和资源单元的接收能量/噪声和干扰的接收功率谱密度(Es/Iot)的测量，比如：RSRP的阈值可以设置为-127dBm，Es/Iot的阈值可以设置为-6dB。本步骤的具体实现可以采用如LTE中RSRP和Es/Iot的测量实现，具体实现并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
步骤805：如果RSRP的测量值和Es/Iot的测量值均大于各自相应的预设阈值，则进入步骤806，如果不是都大于，则进入步骤807。
步骤806：记录RSRP和Es/Iot均同时满足预设阈值要求的物理组中的波束ID集合。此时，物理组中的波束ID集合中的所有波束都是终端就可以识别出的波束小区ID。
步骤807：波束循环编号M递增处理，如加1。
需要说明的是，波束的循环可以按顺序进行，也可以不按顺序进行。
第二实施例，考虑天线的多端口情况，在第二实施例中，一个端口对应一个收发链，如图1中有N个端口。一个波束的初始发现需要经过以下三步完成：PSS信号检测、SSS信号检测和RSRP信号检测。，只有当三个检测过程的测量结果都满足预先设置的阈值要求时，才可以判断出该波束可以被终端识别。第二实施例中，，以4个波束为例进行说明，即波束的最大值Kmax＝4，端口最大值Amax为N，N可以取8、16、32等。
第二实施例中，假设预先设置的波束PSS、SSS的阈值分别为PSS阈值THRD_PSS、SSS阈值THRD_SSS。
图9为本发明第二实施例中多天线端口初始小区发现PSS检测的流程示意图，如图9所示，包括：
步骤900：终端对端口编号A进行初始化，设置为0。
步骤901：判断端口编号A是否大于或等于端口最大值Amax，如果大于或等于，则进入步骤910，如果小于，则进入步骤902。
本发明实施例中，在基站侧的广播信息中除了提供端口数，还携带有每个端口下的最大波束数。端口的最大值Amax，终端可以在广播信息中提前获取。
步骤902：终端初始化波束编号K为0。
步骤903：判断波束编号K是否大于波束编号最大值Kmax，如果大于，则进入步骤904，如果不大于，则进入步骤905。
其中，波束的最大值Kmax可以从广播信息中获取。
步骤904：端口编号A递增处理，如加1，之后返回步骤901。需要说明的是，端口循环可以按照顺序进行，也可以不按照顺序进行。
步骤905：终端调整到对发射波束K进行接收，即将发射波束K的信号作为接收信号，其它波束的信号作为噪声。
步骤906：终端对发射波束K的PSS进行SNR检测。
步骤907：判断检测到的PSS的SNR检测值是否大于PSS阈值THRD_PSS，如果大于，则进入步骤908，如果不大于，则进入步骤909。
步骤908：将PSS的SNR记录在满足阈值要求的波束ID集合中，并从中解析物理小区组中的波束
Figure BDA0000871268070000151
步骤909：波束编号K递增处理，如加1，之后返回步骤903。
需要说明的是，波束的循环可以按顺序进行，也可以非顺序进行。
步骤910：波束PSS检测结束，统计满足阈值要求的波束ID集合。
图10为本发明第二实施例中多天线端口初始小区发现SSS检测的流程示意图，如图10所示，包括：
步骤1000：对满足PSS阈值THRD_PSS的波束集合中的波束用整数波束编号L重新编号。
步骤1001：终端对端口编号A进行初始化，设置为0。
步骤1002：判断端口编号A是否大于或等于端口的最大数Amax，如果大于或等于，则进入步骤1011，如果不大于，则进入步骤1003。
步骤1003：终端初始化波束编号L为0。
步骤1004：判断波束编号L是否大于满足PSS阈值THRD_PSS的波束集合中波束的最大值L’max，如果大于，则进入步骤1005，如果不大于，则进入步骤1006。
其中，L’max是某一端口下满足THRD_PSS阈值的波束数。
步骤1005：端口编号A递增处理，如加1，之后返回步骤1002。需要说明的是，端口循环可以按照顺序进行，也可以不按照顺序进行。
步骤1006：终端调整到对发射波束L进行接收，即将发射波束L的信号作为接收信号，其它波束的信号作为噪声。
步骤1007：终端对发射波束L进行SSS的SNR检测。
步骤1008：判断检测到的SSS的SNR是否大于SSS阈值THRD_SSS，如果大于，则进入步骤1009，如果不大于，则进入步骤1010。
步骤1009：将SSS的SNR记录在满足阈值要求的波束ID集合中，并从中解析物理小区组中的波束小区ID物理组编号
Figure BDA0000871268070000161
结合在图9所示的PSS检测过程中获得的
Figure BDA0000871268070000162
生成波束小区
Figure BDA0000871268070000163
步骤1010：波束编号递增处理，如加1，之后返回步骤1004。需要说明的是，波束循环可以按照顺序进行，也可以不按照顺序进行。
步骤1011：波束SSS检测结束，统计满足SSS阈值要求的波束ID(BEAM ID)集合。
图11为本发明第二实施例中多天线端口初始小区发现RSRP检测的流程示意图，如图11所示，包括：
步骤1100：对PSS检测和SSS检测均满足阈值要求的波束，用循环波束编号M重新进行编号。
步骤1101：终端初始化端口编号A为0。
步骤1102：判断端口编号A是否大于或等于端口最大值Amax，如果大于或等于，结束本流程；如果小于，则进入步骤1103。
步骤1103：终端初始化循环波束编号M的初始值为0。
步骤1104：如果循环波束编号M大于同时满足SSS阈值THRD_SSS和PSS阈值THRD_PSS的波束集合中波束的最大值M’max，则进入步骤1105，如果不大于，则进入步骤1106。
其中，M’max是某一端口下同时满足PSS检测和SSS检测的阈值要求的波束数。
步骤1105：端口编号递增处理，如加1，之后返回步骤1102。需要说明的是，端口循环可以按照顺序进行，也可以不按照顺序进行。
步骤1106：终端调整到对发射波束M进行接收，即强发射波束M的信号作为接收信号，其它波束的信号作为噪声。
步骤1107：终端对发射波束M进行RSRP和Es/Iot的测量。
步骤1108：终端测量结束后，判断RSRP的测量值和Es/Iot的测量值均大于各自相应的预设阈值即THRD_RSRP和THRD_Es，如果均大于，则进入步骤1109，如果不是都大于，则进入步骤1110。
步骤1109：记录RSRP和Es/Iot均同时满足预设阈值要求的波束ID集合。此时，波束ID集合中的所有波束都是终端就可以识别出的波束小区ID。
步骤1110：波束循环编号M递增处理，如加1。需要说明的是，波束循环可以按照顺序进行，也可以不按照顺序进行。
图12为本发明基站的组成结构示意图，如图12所示，至少包括：波束处理模块，生成模块，其中，
波束处理模块，用于对不同收发链的不同波束进行处理以获得波束小区ID；
生成模块，用于利用波束小区ID生成同步信号和参考信号，且不同波束的同步信号或参考信号在时频资源上位置错开。
其中，
波束处理模块具体用于：对不同收发链的不同波束进行统一编号，通过将物理小区ID和波束ID相加获得新的波束小区ID；或者，将物理小区ID、波束ID作为函数的参数，通过函数映射为波束小区ID。
生成模块具体用于：将所述波束小区ID分成若干个波束小区ID物理组，每个组中包含预设数目个波束小区ID物理组编号；通过
Figure BDA0000871268070000171
生成主同步信号序列，并进行主同步信号序列映射，通过波束小区ID物理组编号
Figure BDA0000871268070000172
生成辅同步信号序列，并进行辅同步信号序列映射，通过
Figure BDA0000871268070000173
生成参考信号序列，并在不同的端口上进行资源映射，以生成高频子帧；其中，
高频子帧包括：参考信号和同步信号区域、控制信号区域、数据传输区域，以及控制信号反馈区域。
图13为本发明终端的组成结构示意图，如图13所示，至少包括：测量模块，处理模块；其中，
测量模块，用于对不同波束的同步信号和参考信号进行测量；
处理模块，用于将测量结果与对应的预先设置的阈值进行比较，如果都满足所有阈值要求，则认为该物理小区ID和波束ID可以被终端识别；选择可以被终端识别的波束中的一个进行初始驻留。
其中，
测量模块具体用于：搜索所有的波束，对于各个波束，测量主同步信号的SNR、辅同步信号的SNR，以及参考信号的RSRP和Es/Iot。
以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种波束处理方法，其特征在于，包括：基站对不同收发链的不同波束进行处理以获得波束小区标识ID；
利用波束小区ID生成同步信号和参考信号，且不同波束的同步信号或参考信号在时频资源上位置错开，以生成高频子帧；
其中，所述对不同收发链的不同波束进行处理以获得波束小区ID包括：
对所述不同收发链的不同波束进行统一编号，通过将物理小区ID和波束ID相加获得所述波束小区ID；
或者，将物理小区ID、波束ID作为函数的参数，通过函数映射为波束小区ID；
其中，所述同步信号包括主同步信号和辅同步信号；
所述利用波束小区ID生成同步信号和参考信号包括：
将所述波束小区ID分成若干个波束小区ID物理组，每个组中包含预设数目个波束小区ID物理组编号；
通过分成的物理组中的波束ID生成主同步信号序列，并进行主同步信号序列映射；通过波束小区ID物理组编号生成辅同步信号序列，并进行辅同步信号序列映射；通过所述波束小区ID生成参考信号序列，并在不同的端口上进行资源映射。
2.根据权利要求1所述的波束处理方法，其特征在于，按照下式生成所述主同步信号序列：
Figure FDA0003109594780000011
其中，
Zadoff-Chu根序列索引u可由下表给出：
Figure FDA0003109594780000012
其中，
Figure FDA0003109594780000021
表示所述物理组中的波束ID。
3.根据权利要求1所述的波束处理方法，其特征在于，按照下式生成所述参考信号序列：
Figure FDA0003109594780000022
其中，
ns是一个无线帧中的时隙号，l是时隙中的符号号；
伪随机序列产生器由下式所示的cinit初始化：
Figure FDA0003109594780000023
其中，
Figure FDA0003109594780000024
表示波束小区ID，
Figure FDA0003109594780000025
4.根据权利要求1～3任一项所述的波束处理方法，其特征在于，所述高频子帧包括：参考信号和同步信号区域、控制信号区域、数据传输区域，以及控制信号反馈区域。
5.根据权利要求4所述的波束处理方法，其特征在于，所述高频子帧包括上行高频子帧和/或下行高频子帧；其中，
上行高频子帧中：上行参考信号和同步信号区域包括上行辅同步信号SRS和前导码Preamble，上行控制信号区域包括上行控制信道，上行数据传输区域包括上行数据信道，上行控制信号反馈区域包括保护间隔GP和上行控制信道；
下行高频子帧中：下行参考信号和同步信号区域包括参考信号RS、主同步信号PSS和辅同步信号SSS，下行控制信号区域包括下行控制信道和DM-RS，下行数据传输区域包括下行数据信道，下行控制信号反馈区域包括GP和下行控制信道。
6.一种基站，其特征在于，包括：波束处理模块，生成模块，其中，
波束处理模块，用于对不同收发链的不同波束进行处理以获得波束小区ID；
生成模块，用于利用波束小区ID生成同步信号和参考信号，且不同波束的同步信号或参考信号在时频资源上位置错开；
其中，所述波束处理模块具体用于：对所述不同收发链的不同波束进行统一编号，通过将物理小区ID和波束ID相加获得新的波束小区ID；或者，将物理小区ID、波束ID作为函数的参数，通过函数映射为波束小区ID；
其中，所述同步信号包括主同步信号和辅同步信号；
所述生成模块具体用于：将所述波束小区ID分成若干个波束小区ID物理组，每个组中包含预设数目个波束小区ID物理组编号；通过分成的物理组中的波束ID生成主同步信号序列，并进行主同步信号序列映射；通过波束小区ID物理组编号生成辅同步信号序列，并进行辅同步信号序列映射；通过所述波束小区ID生成参考信号序列，并在不同的端口上进行资源映射，以生成高频子帧。
7.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，所述高频子帧包括：参考信号和同步信号区域、控制信号区域、数据传输区域，以及控制信号反馈区域。
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