CN107852217A - 无线网络中的波束检测与跟踪 - Google Patents

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Abstract

一项波束检测与跟踪实施例包括通过无线信道从基站接收小区特定参数。从所述基站接收多个下行链路波束，每个下行链路波束包括一个包括相关时间偏移信息的相应参考信号。在所述多个下行链路波束中的一个选定下行链路波束的所述时间偏移信息所指示的时隙中，向所述基站发送随机接入前导序列。

Description

无线网络中的波束检测与跟踪
相关申请案交叉申请
本申请要求2015年7月23日递交的发明名称为“无线网络中的波束检测与跟踪(Beam Detection And Tracking In Wireless Networks)”的第14/807,613号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引用的方式并入本文本中。
技术领域
本文描述的实施例大体上涉及无线网络。一些实施例大体上涉及毫米波无线网络中的波束检测。
背景技术
无线系统在数据和语音通信中日益增多的使用产生了对额外的无线带宽的需求。这可以通过额外的带宽或当前使用的频段中的频谱效率来实现。
目前使用高频段来增加无线通信系统中的额外容量。例如，毫米波(millimeterwave，mmWave)无线通信可提供高数据速率(例如吉比特/秒)以及大部分可用的带宽。由于mmWave通信中存在严重的路径损耗，所以通常使用波束成形。发射器和/或接收器具有大规模的天线阵列以形成具有高波束成形增益的窄波束。另外，在理想情况下，mmWave通信的高度定向特性适用于蜂窝通信，尤其是在拥挤的城市环境中。mmWave系统通过天线阵列形成窄波束，窄波束能够在不造成干扰的情况下增加通信设备的密度。由于大量高度定向天线可以放置在一个给定区域中，所以最终结果是频谱被更大程度地重用。
发明内容
一种方法包括通过无线信道从基站接收小区特定参数。从所述基站接收多个下行链路波束，每个下行链路波束包括一个包括相关时间偏移信息的相应波束成形参考信号。在所述多个下行链路波束中的一个选定下行链路波束的所述时间偏移信息所指示的时隙中，向所述基站发送随机接入前导序列。
一项实施例可包括一种用于mmWave波束检测与跟踪的方法，所述方法包括：通过广播信道从基站接收一组已知参考信号；检测来自所述基站的多个下行链路波束，每个下行链路波束包括一个包括相关时间偏移信息的相应参考信号；确定所述多个下行链路波束中的有利下行链路波束，并对嵌入在所述有利下行链路波束中的所述时间偏移信息进行解码；以及在所述有利下行链路波束的所述时间偏移信息所指示的时隙中，向所述基站发送随机接入前导序列。
另一项实施例可包括一种用于mmWave波束检测与跟踪的方法，所述方法包括：通过无线信道发送小区特定参数；发送多个下行链路波束，每个下行链路波束包括一个具有相关时间偏移信息的波束成形参考信号；以及在所述多个下行链路波束中的一个选定下行链路波束的所述时间偏移信息所指示的时间处，从用户设备接收随机接入前导序列。
另一项实施例可包括一种用于mmWave波束检测与跟踪的方法，所述方法包括：通过无线信道发送小区特定参数；发送多个下行链路波束；在广播信道(broadcast channel，BCCH)上广播时间偏移信息；以及在所述多个下行链路波束中的一个选定下行链路波束的所述时间偏移信息所指示的时间处，从用户设备接收随机接入前导序列。
另一项实施例可包括一种无线通信装置，所述无线通信装置包括：耦合到多个天线振子的无线电设备；以及耦合到所述无线电设备和天线振子的控制器，用于通过无线信道从mmWave基站接收小区特定参数，检测来自所述基站的多个下行链路波束成形信号，每个下行链路波束成形信号包括一个相应的具有相关时间偏移的参考信号，以及在所述多个波束成形信号中的一个选定波束的所述时间偏移所指示的时隙中，通过上行链路波束成形信号向所述基站发送随机接入前导序列。
另一项实施例可包括一种无线通信电台，所述无线通信电台包括：耦合到多个天线振子的无线电设备；以及耦合到所述无线电设备和天线振子的控制器，用于通过宽波束无线信道发送小区特定参数，发送多个波束成形参考信号，每个波束成形参考信号包括一个相应的时间偏移，以及在所述波束成形参考信号中的一个选定波束成形参考信号的所述时间偏移所指示的时间处，从用户设备接收随机接入前导序列。
附图说明
图1示出了根据各种实施例的无线通信系统的图。
图2示出了根据各种实施例的用户设备(user equipment，UE)接收小区特定参数的无线通信系统的图。
图3示出了根据各种实施例的UE检测基站波束的无线通信系统的图。
图4示出了根据各种实施例的UE通过基站执行基于竞争的随机接入的无线通信系统的图。
图5示出了根据各种实施例的在UE与基站之间进行波束跟踪的无线通信系统的图。
图6示出了根据各种实施例的由无线网络中的UE进行波束检测与跟踪的方法的流程图。
图7示出了根据各种实施例的在无线网络中的基站中进行波束检测与跟踪的方法的流程图。
图8是根据各种实施例的示出通信装置的框图。
具体实施方式
以下描述和附图充分说明了特定实施例，以便本领域技术人员能够实践这些特定实施例。其它实施例可包含结构、逻辑、电气、过程和其它变更。一些实施例的部分和特征可包括在其它实施例的部分和特征中或替代其它实施例的部分和特征。权利要求中陈述的实施例包含这些权利要求的所有可用等效物。
描述了涉及在基站与UE之间建立并跟踪波束成形信号的各种实施例。UE可基于在波束中传送的参考信号选择从基站发送的多个波束中的一个或多个波束，并且检索波束中包含的对应时间偏移信息。该时间偏移与参考信号相关或者特别地在波束中发送。然后，UE可在时间偏移信息所指定的时隙处向基站发送随机接入前导序列。UE和基站可通过以下方式来跟踪波束：UE周期性地检测并测量下行链路波束的质量。检测与跟踪可在不进行波束训练或波束盲检测的情况下完成，这通常消耗大量处理资源。
波束检测可定义为：基站和UE都在所有可能的方向扫描它们各自的波束，以便找到具有最高信噪比的最佳方向。由于mmWave通信设备的波束宽度可低至约1°，所以运算是非平凡的。盲检测可定义为：实施为在基站与UE之间不进行协调的情况下进行穷尽搜索的波束检测。
图1示出了根据各种实施例的无线通信系统100的图。例如，无线通信系统100可以是蜂窝系统，该蜂窝系统使无线通信设备101能够使用无线通信技术(例如mmWave、时分双工(time division duplex，TDD)、频分双工(frequency division duplex，FDD))通过一个或多个无线信道与一个或多个基站102(例如演进型Node B(evolved Node B，eNB))通信。
无线通信设备101可以是非平稳设备。例如，无线通信设备101可包括移动无线电话、平板电脑、笔记本电脑和其它可与基站102通信的设备。为了保持一致性和简明性，无线通信设备101在下文称为用户设备(user equipment，UE)。UE包括耦合到多个天线振子的收发器和控制电路，波束成形可通过该多个天线振子完成。
基站102可包括耦合到收发器的多个天线，以及控制电路，用于控制基站操作。为简单清晰起见，图1和随后的图仅示出单个天线。但是本领域普通技术人员将认识到，为了完成波束成形，基站102包括多个天线振子。
基站102具有固定位置，并且可以是耦合到大型网络的固定基站网络的一部分。例如，基站102可以是耦合到互联网的有线网络的一部分。然后，UE 101可通过无线通信信道与基站102通信，从而接入大型网络。
基站102在基本围绕基站天线的区域110上通信。该区域110通常称为小区110，可包括一个或多个扇区120、121、122。虽然显示三个不同的扇区120、121、122组成图1的小区110，但是其它实施例可包括不同的扇区数量。
在下文的实施例中，基站示为在mmWave频段(例如30-300GHz)中操作。但是本发明不限于任何一个频率或频带或任何一种无线通信技术(例如时分双工(time divisionduplex，TDD)、频分双工(frequency division duplex，FDD))。
mmWave通信的部分特性包括波长短/频率高、带宽大、与大气组元的交互高、传输距离相对较短、穿过大部分固态物的衰减高。mmWave的高衰减特性和其它类似波长传输可通过同时在UE和基站中使用高度定向天线(例如波束成形)来补偿。
mmWave系统中的波束成形使用UE和基站的多个天线振子来通过窄波束进行通信，其中，在两个收发器之间存在高天线增益。例如，eNB在一个无线芯片上可具有大约数百个天线振子，这些天线振子在波束成形中用来与基站处的已分组数量的天线振子通信。
在mmWave系统中使用波束成形的一个问题是，在UE与基站之间建立通信之前，应在UE侧和基站侧确定波束方向。通常，在基站侧和UE侧都进行波束盲检测，这会产生大量处理开销来检测正确的波束。相比于传统波束检测与跟踪，后续描述的实施例减少了时间和信令开销。波束的检测与跟踪可在不知道UE位置信息且不进行宏eNB协调的情况下进行。
图2示出了根据各种实施例的UE 101接收小区特定参数的无线通信系统的图。基站102通过宽波束200发送广播信道(broadcast channel，BCCH)。宽波束200可覆盖整个小区110或者小区110的一个或多个扇区120、121、122。UE检测到的BCCH示为信号201。
BCCH的宽波束传输可使UE 101更简单地进行检测。通过宽波束发送mmWave信号而导致的信号衰减(即，路径损耗)可通过基站102提高传输功率或者通过所发送的信号的更高扩频增益来补偿。
基站102在BCCH中广播小区特定参数，例如参考信号配置和(如第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)/长期演进(Long Term Evolution，LTE)标准中定义的)随机接入前导信息。例如，BCCH可包括小区特定参数，比如关于小区中的其它UE的信息、下行链路系统带宽、系统帧编号、物理混合ARQ指示信道(physical hybrid-ARQ indicator channel，PHICH)大小、天线配置、参考信号功率。BCCH还包括多个随机接入前导序列作为随机接入前导信息的一部分。
在该步骤中，UE 101检测BCCH 201，并从检测到的BCCH 201中检索参考信息和随机接入前导序列信息。这时，UE还可确定UE 101中的哪个接收波束集合具有最强的信号强度，并在后续步骤中使用该特定波束集合进行波束检测。
图3示出了根据各种实施例的UE 101检测基站波束的无线通信系统的图。基站102示为在特定时间连续发送多个下行链路波束成形参考信号301、302，以及如UE 101收到的所检测到的参考信号303。UE 101可知晓一组参考信号。参考信号可使用预定时间和频率资源通过正交序列(例如Zadoff-Chu)来编码。
例如，基站102可在时间t1发送第一波束成形参考信号301，基站可在时间t2发送第二波束成形参考信号302。这时，基站102可在TDD模式下操作。每个波束成形参考信号301、302覆盖小区110或特定扇区122的一个不同角域。波束成形参考信号301、302可包括信道状态信息参考信号(channel state information–reference signals，CSI-RS)。
可为每个基站102分配仅针对该特定小区110的多个特定CSI-RS 301、302。每个参考信号301、302在一个不同的方向中发送，并且包括其相应波束的与参考信号相关的时间偏移信息，该时间偏移信息指示基站102何时将监控相应方向的可能的UE随机接入操作。换言之，每个参考信号可具有与该特定参考信号相关的不同时间偏移信息。
时间偏移信息可包括来自UE 101和基站102都知晓的参考时间的特定时间单元。例如，时间偏移可以是UE 101和基站102都知晓的特定帧编号或子帧编号。
在另一项实施例中，基站102可向UE 101发送多个时间偏移，使UE 101能够选择其自己的针对相应方向的特定时间偏移。因此，基站102通知UE 101基站102将监控参考信号301、302的相应方向，其中参考信号301、302包含在那些特定时间中的每个时间处的时间偏移的集合。但是UE 101仅在其一个选定的时间偏移处发送。
如果时间偏移对于小区110或特定扇区中的所有波束301、302都相同，或者对于所有波束301、302都具有一种固定的模式，则时间偏移可通过BCCH广播，而不是在各个波束中指示。
时间偏移还可以嵌入在参考序列索引中。由于基站102可广播多个参考信号，并且每个参考信号进行了波束成形并在一个波束方向中广播，所以每个参考信号通过一个唯一的参考序列索引来确定。因此，UE 101可通过相应的参考序列索引来确定各个特定参考信号301、302。UE 101从基站102广播的消息中获知时间偏移与相应参考序列索引之间的映射。参考信号对于基站产生的各个小区或者对于小区内的各个扇区可以是唯一的。参考信号对于特定小区或扇区中的各个波束也可以是唯一的。
假设基站形成N个窄波束来覆盖整个小区110或任意特定扇区120、121、122，则参考信号可使用模拟域波束成形或数字域波束成形来生成。在模拟域中，如果基站仅有一个天线阵列，则可使用发送不同波束的时隙来对参考信号进行时分复用。如果基站有多个天线阵列，则可以在不同的波束方向中对多个参考信号进行波束成形。在后一种情况下，发送所有参考信号所需的时间较短。如果在基站中启用数字波束成形，则可使用不同的子载波或资源块来对参考信号进行频分复用。每个参考信号通过与不同波束方向对应的正交波束成形向量进行预编码。
对于在eNB传输中进行模拟波束成形的情况，UE 101从L个连续时隙的不同波束中检测参考信号，其中L等于或小于N，这取决于eNB在下行链路中能够同时形成多少个波束。此外，如果UE能够形成M个波束，则其将采用L×M个时隙供UE 101完成一次完整检测，除非UE 101具有多个接收器链。参数L可通过BCCH从基站102获取。
对于在eNB传输中进行数字波束成形的情况，UE 101在N个不同的资源块上检测参考信号，其中，每个资源块应用不同的预编码矩阵。不同波束的嵌入在各个资源块中的时间偏移可能不同。
一旦UE 101已经从收到的参考信号中检测到最佳参考信号，其就对相应的时间偏移信息进行解码。在一项实施例中，UE 101在空闲模式或连接模式下周期性地进行该波束检测。UE101还可在空闲模式或连接模式期间监控下行链路波束质量。在一项实施例中，波束质量可定义为以下项中的一项或多项：波束的测量到的信噪比(signal-to-noiseratio，SNR)，或者波束的接收功率电平。
UE 101可通过多种方法来确定质量最高的参考信号。例如，UE 101可对收到的所有参考信号进行比较，并选择质量最高的信号。在另一示例中，UE 101可具有接收功率阈值或SNR阈值，并选择所收到的第一个超过这些阈值中的一个或多个阈值的参考信号。
图4示出了根据各种实施例的UE 101通过基站102执行基于竞争的随机接入的无线通信系统的图。由于在同一小区中可能有许多其它UE尝试发送相同的请求，所以来自各其它UE的请求之间有可能存在冲突。该基于竞争的随机接入过程中的某种增强可减少或防止这类冲突。
UE 101在先前选择的时隙(对应于最佳参考信号或者从特定参考信号的时隙集合中选择)中发送先前从前导序列集中选择的随机接入前导序列401。如上所述，基站102针对UE101所选的特定波束402来监控该时隙。一旦基站102检测到前导序列，基站102就在相同的波束方向中向发射UE 101发送随机接入响应(random access response，RAR)。然后，基站102针对来自UE 101的额外传输来监控该波束402。
为了降低小区110中发生冲突的可能性，UE可从与特定波束402相关的相对较大的前导序列集合中选择其前导序列。另外，如果多个时间偏移与一个特定下行链路波束相关，则UE101可随机选择一个时间偏移来发送前导序列。基站102还可指示UE 101在重新进行随机接入尝试之前后退一段时间。
UE 101的用于向基站102发送前导序列的初始发射功率可基于开环发射功率估计，开环发射功率估计不使用来自基站的反馈。开环功率控制最初使用从由基站发送的信号获得的测量来设置UE发射功率。在指定的波束402中，初始发射功率可针对路径损耗进行调整。
在随机接入过程失败(例如，基站102没有反馈)并且UE 101已再次检测到随机接入过程的同一下行链路波束或者参考信号中指示了多个接收时隙的实施例中，UE 101可将其发射功率提高一个预设功率电平(例如，如BCCH所指示)并再次尝试随机接入过程。提高功率和尝试随机接入过程可多次重复，直到UE 101成功或者达到尝试次数阈值。
在随机接入过程失败并且UE 101检测到一个不同的下行链路波束的另一项实施例中，UE 101仍可使用如先前指示的初始功率设置，并再次尝试发送随机接入前导序列。如果这次重试也失败，则UE 101可将其发射功率提高预设量并重复尝试，直到成功或者达到尝试次数阈值。
基站102可能能够基本上同时监控覆盖整个小区110或小区110的全部扇区120、121、122的N个窄波束。在这一实施例中，基站102可将时间偏移设为无效指示(例如-1)。当UE 101检测到无效时间偏移时，UE 101可在任何时间开始随机接入过程。在这一实施例中，基站102确定将用于与该特定UE 101通信的一个波束/多个波束。
如果基站102能够在小区110中或特定扇区120、121、122中形成多个窄波束(在发送和接收中)，但是不能覆盖整个小区110或扇区120、121、122，则基站102可形成空间分隔(即，彼此不相邻)、基本同步的接收波束。这使更多UE能够接入基站102，并且降低了竞争可能性。在这一实施例中，UE 101仍然遵循上述随机接入过程(即，在指定时隙处，在检测到的下行链路波束上发送的选定前导序列)。
一旦在检测到的波束上建立了UE 101与基站102之间的通信，如前所述，UE就可以随着其在小区110中移动或移动到不同的小区而跟踪波束。UE 101可离开一个波束(即，服务波束)的区域并移到另一个波束(即，目标波束)。这种移动可以跟踪，并且用于UE 101与基站102之间的通信的波束发生变化。
图5示出了根据各种实施例的在UE 101与基站102之间进行波束跟踪的无线通信系统的图。UE 101在连接模式和空闲模式下都通过从基站102检测不同波束中的参考信号来周期性地监控下行链路波束。随着UE 101的移动，其服务波束500的信号质量可能下降。一旦UE101(例如通过SNR或接收功率)确定了高质量波束501、502，检测过程就可能有些不同，取决于目标波束501与服务波束500是否位于相同的小区110中或者目标波束502是否位于相邻小区510中。
当目标波束501与服务波束500位于相同的小区110中时，如果服务波束的质量仍然好得足以进行通信，则UE 101通过服务波束500向基站102发送波束信息；或者，如果服务波束的质量对于可靠通信来说太差(例如，如通过SNR和/或接收信号功率确定的)，则UE101通过新检测到的目标波束501向基站102发送波束信息。波束信息可包括目标波束501的参考信号索引、从目标波束参考信号检测到的时间偏移，或者参考信号索引与时间偏移这两者。在后一种情况下，信息遵循随机接入过程来发送，因为基站不知道UE 101在波束501中向基站发送消息。
如果目标波束501将同一UE接收波束与服务波束500对齐，则基站102可以简单地切换到目标波束501来与UE 101通信，或者同时在波束500、501中发送下行链路数据以利用空间分集。在后一种情况下，基站102和/或UE 101仍可监控所有波束的信号质量并丢弃质量最差的波束。在设置新目标波束501时，UE 101和基站102采用与服务波束的前述过程基本相似的过程。
如果目标波束502位于相邻小区510中，则UE请求通过服务基站102切换到目标基站503。在向目标基站503传递UE 101时，目标基站503与服务基站102之间的网络连接520可用于这两个基站102、503之间的通信。例如，服务基站102可向目标基站503传递任何关于UE101的已知信息。在设置新目标波束502时，UE 101和目标基站503采用与服务波束的前述过程基本相似的过程。
图6示出了根据各种实施例的由无线网络中的UE进行波束检测与跟踪的方法的流程图。在步骤601中，通过无线信道从基站(例如eNB)接收小区特定参数。小区特定参数可通过mmWave、宽波束广播信道发送，并且包括多项随机接入前导序列信息。
在步骤603中，从基站检测多个下行链路波束。每个下行链路波束包括一个包括相关时间偏移信息的相应参考信号。
在步骤605中，在多个下行链路波束中的一个选定下行链路波束的时间偏移信息所指示的时隙中，向基站发送随机接入前导序列。该选定下行链路波束是基于其信号质量选择的，如上文所述。
图7示出了根据各种实施例的在无线网络中的基站中进行波束检测与跟踪的方法的流程图。在步骤701中，通过无线信道向UE发送小区特定参数。
在步骤703中，发送多个下行链路波束。每个下行链路波束包括一个具有相关时间偏移信息波束成形参考信号。每个下行链路波束还可包括通过各个下行链路波束发送的多个相关时间偏移。在步骤705中，在下行链路波束中的一个选定下行链路波束的时间偏移信息所指示的时间处，从用户设备接收随机接入前导序列。
图8是根据各种实施例的示出无线通信装置的框图。通信装置800的示例形式可以是UE、蜂窝基站(例如eNodeB、eNB)、接入点(access point，AP)或一些其它无线电台。例如，通信装置800可以是计算机、个人计算机(personal computer，PC)、平板PC、混合型平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)，或者用于(按顺序或不按顺序)执行指令的任何设备的一部分，其中，这些指令指定通信装置800将执行的动作。
术语“基于处理器的系统”应视为包括由处理电路(例如控制器)控制或操作以单独或联合执行指令的一个或多个通信装置的任意集合，其中，这些指令用于执行本文所论述的任何一种或多种方法。根据一示例实施例，可执行一组或一系列指令以使通信装置执行本文所论述的任何一种方法。
通信装置800可包括通过链路808(例如总线)相互通信的至少一个控制器802(例如中央处理器(central processing unit，CPU)、图形处理器(graphics processingunit，GPU)或这两者、处理器内核、计算节点等)以及存储器804。如果通信装置800是UE，则其还可包括显示设备810(例如视频、LED、LCD)和字母数字输入设备812(例如按键、键盘)。在一项实施例中，显示设备810和输入设备812可合并为一个单元，如触摸屏。
通信装置800还可包括大容量存储设备816(例如驱动单元、硬盘驱动器、固态硬盘、光驱)和网络接口设备820。网络接口设备820可包括一个或多个无线电设备(例如发射器和接收器(收发器))，这些无线电设备耦合到多个天线振子，以便通过无线网络信道826进行通信，如图1所示。所述一个或多个无线电设备可用于使用一种或多种通信技术进行操作，通信技术包括本文公开的波束检测与跟踪方法。控制器与无线电设备和多个天线振子的组合使控制器能够使用天线振子来控制波束成形。网络接口设备820还可包括有线网络接口。
存储设备816包括计算机可读介质822，其上存储有数据结构和指令824(例如软件)的一个或多个集合，数据结构和指令824包含本文所述的任何一种或多种方法或功能，或者供本文所述的任何一种或多种方法或功能使用。在由通信装置800执行期间，指令824还可完全或至少部分留存于存储器804中和/或控制器802中。
虽然计算机可读介质822在一示例实施例中示为一种介质，但是术语“计算机可读介质”可包括存储一个或多个指令824的一种介质或多种介质(例如集中或分布式数据库，和/或相关缓存及服务器)。
各实施例可在硬件、固件和软件中的一种或它们的组合中实施。实施例也可实施为存储在计算机可读存储设备上的指令，这些指令可由至少一个处理器读取并执行，以便执行本文所述的操作。计算机可读存储设备可包括用于存储机器(例如计算机)可读形式的信息的任何非瞬时性机制。例如，计算机可读存储设备可包括只读存储器(read-onlymemory，ROM)、随机存取存储器(random-access memory，RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备以及其它存储设备和介质。在一些实施例中，系统可包括一个或多个处理器，并可具有存储在计算机可读存储设备上的指令。
各实施例可在硬件、固件和软件中的一种或它们的组合中实施。实施例也可实施为存储在计算机可读存储设备上的指令，这些指令可由至少一个处理器读取并执行，以便执行本文所述的操作。计算机可读存储设备可包括用于存储机器(例如计算机)可读形式的信息的任何非瞬时性机制。例如，计算机可读存储设备可包括只读存储器(read-onlymemory，ROM)、随机存取存储器(random-access memory，RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存设备以及其它存储设备和介质。在一些实施例中，系统可包括一个或多个处理器，并可具有存储在计算机可读存储设备上的指令。
对说明书摘要有以下理解：其不会用于限制或说明权利要求的范围或含义。以下权利要求据此合并到具体实施方式中，每项权利要求代表一个独立的实施例。

Claims (26)

1.一种用于mmWave波束检测与跟踪的方法，其特征在于，所述方法包括：
通过广播信道从基站接收一组已知参考信号；
检测来自所述基站的多个下行链路波束，每个下行链路波束包括一个包括相关时间偏移信息的相应参考信号；
确定所述多个下行链路波束中的有利下行链路波束，并对嵌入在所述有利下行链路波束中的所述时间偏移信息进行解码；以及
在所述有利下行链路波束的所述时间偏移信息所指示的时隙中，向所述基站发送随机接入前导序列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考信号使用预定时间和频率资源通过正交序列来编码。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一组已知参考信号在所述基站与相邻基站之间是不同的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一组已知参考信号在所述基站生成的小区的扇区之间是不同的。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在空闲模式或连接模式下监控来自所述基站或第二基站的所述多个下行链路波束。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于发送所述随机接入前导序列的发射功率是基于开环发射功率控制，所述开环发射功率控制不使用来自所述基站的反馈。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述开环发射功率控制最初使用从来自所述基站的信号得到的测量来设置所述发射功率。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
检测来自所述基站的反馈；
当没有检测到来自所述基站的反馈并且再次检测到相同的下行链路波束时，提高所述发射功率；以及
以所述提高的发射功率向所述基站重新发送所述随机接入前导序列。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
检测来自所述基站的反馈；
当没有检测到来自所述基站的反馈并且检测到不同的下行链路波束时，以所述初始发射功率电平重新发送所述随机接入前导序列。
10.一种用于mmWave波束检测与跟踪的方法，其特征在于，所述方法包括：
通过无线信道发送小区特定参数；
发送多个下行链路波束，每个下行链路波束包括一个具有相关时间偏移信息的波束成形参考信号；以及
在所述多个下行链路波束中的一个选定下行链路波束的所述时间偏移信息所指示的时间处，从用户设备接收随机接入前导序列。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括监控所述多个下行链路波束中的每一个下行链路波束中的所述相关时隙信息。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过所述无线信道发送所述小区特定参数包括通过宽波束广播控制信道发送所述小区特定参数。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，发送所述小区特定参数包括发送多个随机接入前导序列。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括通过各个波束成形参考信号发送多个相关时间偏移。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多个下行链路波束分别由所述基站在不同的时间按顺序发送。
16.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多个下行链路波束在时分双工模式下发送。
17.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多个下行链路波束在频分双工模式下发送。
18.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述时间偏移信息设为无效指示；以及
其中，所述时间偏移信息所指示的所述时间是任意时间。
19.一种用于mmWave波束检测与跟踪的方法，其特征在于，所述方法包括：
通过无线信道发送小区特定参数；
发送多个下行链路波束；
在广播信道(broadcast channel，BCCH)上广播时间偏移信息；以及
在所述多个下行链路波束中的一个选定下行链路波束的所述时间偏移信息所指示的时间处，从用户设备接收随机接入前导序列。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述时间偏移信息设为无效指示；以及
其中，所述时间偏移信息所指示的所述时间是任意时间。
21.一种无线通信装置，其特征在于，包括：
耦合到多个天线振子的无线电设备；以及
耦合到所述无线电设备和所述天线振子的控制器，用于：通过无线信道从mmWave基站接收小区特定参数；检测来自所述基站的多个下行链路波束成形信号，每个下行链路波束成形信号包括一个具有相关时间偏移的相应参考信号；以及在所述多个波束成形信号中的一个选定波束的所述时间偏移所指示的时隙中，通过上行链路波束成形信号向所述基站发送随机接入前导序列。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述控制器使用所述无线电设备和所述多个天线振子来执行数字域波束成形。
23.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述控制器使用所述无线电设备和所述多个天线振子来执行模拟域波束成形。
24.一种无线通信电台，其特征在于，包括：
耦合到多个天线振子的无线电设备；以及
耦合到所述无线电设备和所述天线振子的控制器，用于：通过宽波束无线信道发送小区特定参数；发送多个波束成形参考信号，每个波束成形参考信号包括一个相应的时间偏移；以及在所述波束成形参考信号中的一个选定波束成形参考信号的所述时间偏移所指示的时间处，从用户设备接收随机接入前导序列。
25.根据权利要求24所述的电台，其特征在于，所述控制器还使用扩频增益来控制所述小区特定参数的传输。
26.根据权利要求24所述的电台，其特征在于，所述控制器还包括各个波束成形参考信号中的多个时间偏移。
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