CN108494541B

CN108494541B - 网络节点、无线设备及其中的方法

Info

Publication number: CN108494541B
Application number: CN201810578728.0A
Authority: CN
Inventors: M·弗雷内; D·格斯滕伯格; J·菲鲁斯科格
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2021-06-15
Anticipated expiration: 2034-10-03
Also published as: MY177342A; KR20200074272A; EP3683986A1; KR20180090397A; HUE051597T2; PL3462648T3; RU2016125495A; EP3462648A1; ES2807236T3; SG11201602473SA; IL244839B; WO2015080646A1; PT3462648T; US20210013984A1; EP3462648B1; CN108494541A; CN105723639A; CA2931361A1; CA2931361C; CN105723639B

Abstract

一种由网络节点(210)执行的用于向无线设备(250)发送第一同步信号和相关联的信息消息以用于无线设备(250)与网络节点(210)的同步的方法。网络节点(210)和无线设备(250)在无线通信网络(200)中操作。网络节点(210)在子帧内的N个OFDM符号中发送第一同步信号，至少一次在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置中。N等于或大于2。针对第一同步信号的每次发送，网络节点(210)在OFDM符号中的预定义的时间和频率位置处发送相关联的信息消息。预定义的时间和频率位置与第一同步信号的时间和频率位置有关。相关联的信息消息与第一同步信号相关联。

Description

网络节点、无线设备及其中的方法

分案说明

本申请是申请日为2014年10月3日、申请号为201480061575.2、发明名称为“用于分别发送和检测同步信号和相关联的信息的网络节点、无线设备及其中的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开总体上涉及用于向无线设备发送第一同步信号和相关联的信息消息以使无线设备与网络节点同步的网络节点以及其中的方法。本公开还总体上涉及用于检测第一同步信号和相关联的信息消息的无线设备以及其中的方法。本公开还总体上涉及用以执行这些方法的计算机程序以及将计算机程序存储其上以执行这些方法的计算机可读存储介质。

背景技术

诸如终端等通信设备也称为例如用户设备(UE)、无线设备、移动终端、无线终端和/或移动台。终端能够在蜂窝通信网络或无线通信系统(有时也称为蜂窝无线电系统或蜂窝网络)中无线地通信。通信可以例如经由被包括在蜂窝通信网络内的无线电接入网(RAN)以及可能的一个或多个核心网在两个终端之间、在终端与普通电话之间和/或在终端与服务器之间进行。

仅为了提及另外的示例，终端还可以称为移动电话、蜂窝电话、膝上型计算机或者具有无线能力的上网冲浪板等。本上下文中的终端可以是例如能够经由RAN与诸如另一终端或服务器等另一实体通信语音和/或数据的便携式、口袋可存储、手持式、计算机包含式、或者车辆安装式移动设备。

蜂窝通信网络覆盖被分为小区区域的地理区域，其中每个小区区域由诸如基站(例如无线电基站(RBS))等接入点来服务，取决于所使用的技术和术语，接入点有时也可以称为例如“eNB”、“eNodeB”、“NodeB”、“B node”或BTS(基站收发台)。基于传输功率以及小区尺寸，基站可以是不同的种类，诸如例如宏eNodeB、家庭eNodeB或微微基站。小区是其中无线电覆盖范围由基站在基站站址提供的地理区域。位于基站站址的一个基站可以服务一个或若干小区。另外，每个基站可以支持一个或若干通信技术。基站通过在射频操作的空中接口与基站的范围内的终端通信。在本公开的上下文中，表述下行链路(DL)用于从基站到移动台的传输路径。表述上行链路(UL)用于相反方向上的传输路径，即从移动台到基站的传输路径。

在第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)中，可以称为eNodeB或甚至eNB的基站可以直接连接至一个或多个核心网。

3GPP LTE无线电接入标准已经编写以便针对上行链路和下行链路业务二者支持高比特率和低延迟。LTE中的所有数据传输由无线电基站来控制。

第五代(5G)接入技术和空中干扰的研究仍然非常不成熟，但是已经有一些关于潜在的技术候选的早期公开。5G空中接口的候选是扩展当前LTE(其被限制为20兆赫兹(MHz)带宽)，带宽为N倍以及更短的持续时间为1/N，在此简写为LTE-Nx。典型的值可以是N＝5，使得载波具有100MHz的带宽以及0.1毫秒的间隙长度。通过这一缩放方法，可以在LTE-Nx中重新使用LTE中的很多功能，这简化了标准化工作并且使得能够重新使用技术组件。

预期的5G系统的载波频率可以远高于当前3G和第四代(4G)系统，已经讨论了在10-80千兆赫兹(GHz)的范围内的值。在这些高频处，可以使用阵列天线通过波束成形增益来实现覆盖，诸如图1中所描绘的。图1描绘了5G系统示例，其具有三个传输点(TP)——传输点1(TP1)、传输点2(TP2)、传输点3(TP3)——以及UE。每个TP使用波束成形用于传输。由于波长小于3厘米(cm)，具有大量天线单元的阵列天线可以被装配到尺寸与当今的3G和4G基站天线相当的天线外壳中。为了实现合理的链路预算，总的天线阵列的尺寸的典型示例与A4纸相当。

波束通常非常具有方向性并且给出20分贝(dB)或更大的波束成形增益，因为这么多的天线单元参与形成波束。这表示每个波束的水平和/或方位角相对较窄，5度的半功率波束宽度(HPBW)很普遍。因此，小区的扇区可能必须由大量潜在波束覆盖。波束成形可以被视为在这样的窄HPBW中传输信号时，其意在针对单个无线设备或在相似地理位置的一组无线设备。这可以被视为与其他波束成形技术(诸如小区成形(cell shaping)，其中小区覆盖被动态地调节以跟随一组用户在小区中的地理位置)相对。虽然波束成形和小区成形使用类似的技术，即在多个天线单元上传输信号并且向这些天线单元应用各个复数权重，然而本文中描述的实施例中的波束成形和波束的概念涉及基本上意图用于单个无线设备或终端位置的窄HPBW。

在本文中的一些实施例中，考虑具有多个传输节点的系统，其中每个节点具有能够生成具有小HPBW的若干波束的阵列天线。这些节点因此比如可以使用一个或多个LTE-Nx载波，使得能够实现几百MHz的总传输带宽，从而实现达到10千兆字节(Gbit/s)或更大的下行链路峰值用户吞吐量。

在LTE接入过程中，UE可以首先使用小区搜索过程搜索小区，以检测LTE小区并且解码向小区注册所需要的信息。当UE已经连接到小区以寻找相邻小区时，可能还需要识别新的小区。在这种情况下，UE可以向其服务小区报告检测到的相邻小区标识和一些测量值，以便准备切换。为了支持小区搜索，可以从每个eNB传输唯一的主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)。同步信号用于频率同步和时间同步。也就是说，为了使无线设备(例如UE)的接收器对准网络节点(例如eNB)传输的信号。PSS包括使得LTE中的无线设备能够检测小区的5ms定时以及小区标识组内的小区标识的信息。SSS使得LTE中的无线设备能够获取帧定时和小区标识组。PSS可以根据长度为63的Zadoff-Chu序列来构造，其被映射到未使用的中间(所谓的DC)子载波的中心64个子载波。LTE中可以有三个PSS，对应于三个物理层标识。SSS可以分别根据长度为31的两个交织的M序列来构造，并且通过向两个M序列中的每个序列施加不同的循环移位，可以获取不同的SSS。一共可以有两个M序列的168个有效组合，其表示小区标识组。组合PSS和SSS，因此LTE中总共可以有504个物理小区标识。

在找到小区时，UE可以继续进行进一步的步骤以与该小区相关联，这因此可以称为该UE的服务小区。找到小区之后，UE可以例如在物理广播信道(PBCH)中读取系统信息(SI)，其被称为主信息块(MIB)，其在与PSS和SSS位置有关的时频位置中被找到。SI包括无线设备使用随机接入过程接入网络所需要的所有信息。在检测到MIB之后，系统帧号(SFN)和系统带宽已知。UE可以通过在物理随机接入信道(PRACH)中传输消息来让网络知道其存在。

当小区具有多个天线时，每个天线可以向无线设备或UE传输单独的编码消息，从而以传输的层数倍增容量。这公知为MIMO传输，并且所传输的层数称为传输的秩(rank)。传统上，波束成形等同于秩为1的传输，其中仅传输一个编码消息，但是同时来自具有每天线单独设定的复数波束成形权重的所有天线。因此，在波束成形中，在单个波束中仅传输单个层的物理下行共享信道(PDSCH)或演进的物理下行控制信道(EPDCCH)。这一波束成形传输在LTE中也是可能的，因此在UE与小区相关联之后，可以配置N＝1、2、4或8个信道状态信息参考信号(CSI-RS)的集合用于UE处的测量参考，因而UE可以基于CSI-RS测量来报告包含复数波束成形权重的优选秩为1的Nx1预编码矢量。预编码矢量可以选自秩为1的预编码矢量的码本(codebook)。在Rel-8中，定义有16个秩为1的预编码矢量，在Rel-12中，新的码本设计有256个秩为1的预编码矢量。

“波束”因此可以是针对传输信号的一个层跨天线单元而施加的某个预编码矢量的结果，其中每个天线单元在一般情况下可以具有幅度权重和相位偏移，或者等同地，可以将从天线单元传输的信号乘以复数、权重。如果天线单元被放置在两个或三个维度中，因而不仅是在直线上，则二维波束成形是可能的，其中可以以水平角和方位角二者转向波束指向。有时，也提及三维(3D)波束成形，其中可变传输功率也被考虑在内。另外，天线阵列中的天线单元可以包括不同的极化，并且因此能够通过调节天线权重来动态地改变所传输的电磁波的极化状态。因此，具有不同极化的单元的二维阵列可以带来波束成形的很大灵活性，这取决于天线权重。有时，将预编码权重的某个集合表示为“波束状态”，以生成按照方位、高度和极化以及功率的某个波束。

最灵活的实现可以是使用全数字波束成形器，其中每个权重可以彼此独立来施加。然而，为了减小硬件成本、尺寸和功耗，可以将其中一些加权功能放置在硬件中，例如使用Butler矩阵，而其他部分可以用软件来控制。比如，仰角可以通过Bulter矩阵实现来控制，而方位角可以用软件来控制。硬件波束成形的问题可能在于，其涉及切换器和相位平移器，这可能存在一些切换延迟，使得不能够实现波束的即时切换。

PBCH使用作为解调参考的公共参考信号(CRS)来传输。由于PSS、SSS和PBCH信道意图用于想要附接到小区的任何UE，所以它们通常使用例如120度扇区在小区宽覆盖范围内来传输。因此，这样的信号在LTE中没有被波束成形，因为存在风险，例如PSS和SSS将在旁瓣中或者甚至在波束成形辐射图案的空方向上。这将导致与小区的同步时失败或者检测MIB时失败。

现有的用于从网络节点向无线设备传输同步信号的方法被设计用于以比期望在未来的系统中所使用的更低的传输载波频率的广区域覆盖。这些当前方法当在使用高频载波(诸如计划要在未来的5G系统中使用的载波)的通信系统中使用时可能导致大量同步失败。

发明内容

本文中的实施例的目的是通过提供一种改进的用于网络节点发送同步信号以用于无线设备与网络节点的同步并且用于无线设备检测这些同步信号的方式来改善无线通信网络中的性能。在实施例中，网络可以使用波束成形以用于向无线设备传输同步信号。

根据本文中的实施例的第一方面，上述目的通过由网络节点执行的用于向无线设备发送第一同步信号和相关联的信息消息的方法来实现。这被进行以用于无线设备与网络节点的同步。网络节点和无线设备在无线通信网络中操作。网络节点在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送第一同步信号。N等于或大于2。针对第一同步信号的每次发送，网络节点在OFDM符号中的预定义的时间和频率位置处发送相关联的信息消息。预定义的时间和频率位置与第一同步信号的时间和频率位置有关。相关联的信息消息与第一同步信号相关联。

根据本文中的实施例的第二方面，上述目的通过由无线设备执行的用于检测由网络节点发送的第一同步信号和相关联的信息消息的方法来实现。这被进行以用于无线设备与网络节点的同步。网络节点和无线设备在无线通信网络中操作。无线设备检测第一同步信号。第一同步信号由网络节点在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送。N等于或大于2。无线设备在预定义的时间和频率位置处检测相关联的信息消息。预定义的时间和频率位置与所检测的第一同步信号的时间和频率位置有关。相关联的信息消息与所述第一同步信号相关联。无线设备通过检测相关联的信息消息中所包括的索引来获取子帧定时和/或帧定时。

根据本文中的实施例的第三方面，上述目的通过一种网络节点来实现。网络节点被配置成向无线设备发送第一同步信号和相关联的信息消息。这被进行以用于无线设备与网络节点同步。网络节点和无线设备被配置成在无线通信网络中操作。网络节点被配置成：在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送第一同步信号。N等于或大于2。针对第一同步信号的每次发送，网络节点被配置成在OFDM符号中(即时间位置)的预定义的频率位置发送相关联的信息消息。预定义的时间和频率位置与第一同步信号的时间和频率位置有关。相关联的信息消息与所述第一同步信号相关联。

根据本文中的实施例的第四方面，上述目的通过一种无线设备来实现。无线设备被配置成检测第一同步信号和相关联的信息消息，第一同步信号和相关联的信息消息被配置成由网络节点来发送。这被进行以用于无线设备与网络节点同步。网络节点和无线设备在无线通信网络中操作。无线设备被配置成检测第一同步信号。第一同步信号被配置成由网络节点在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送。N等于或大于2。无线设备还被配置成在预定义的时间和频率位置处检测相关联的信息消息。预定义的时间和频率位置与所检测到的第一同步信号的时间和频率位置有关。相关联的信息消息与第一同步信号相关联。无线设备还被配置成通过检测相关联的信息消息中所包括的索引来获取子帧定时和/或帧定时。

根据本文中的实施例的第五方面，上述目的通过一种包含指令的计算机程序来实现，这些指令当在至少一个处理器上被执行时引起至少一个处理器执行上述由网络节点来执行的方法。

根据本文中的实施例的第六方面，上述目的通过一种将包含指令的计算机程序存储其上的计算机可读存储介质来实现，这些指令当在至少一个处理器上被执行时引起至少一个处理器执行上述由网络节点来执行的方法。

根据本文中的实施例的第五方面，上述目的通过一种包含指令的计算机程序来实现，这些指令当在至少一个处理器上被执行时引起至少一个处理器执行上述由无线设备来执行的方法。

根据本文中的实施例的第六方面，上述目的通过一种将包含指令的计算机程序存储其上的计算机可读存储介质来实现，这些指令当在至少一个处理器上被执行时引起至少一个处理器执行上述由无线设备来执行的方法。

通过网络节点在子帧内的N个OFDM符号中重复地传输相同的第一同步信号，无线设备可以更有可能在所使用的符号中的至少一个符号中检测到第一同步信号和相关联的信息消息。因此，提供了一种用于使无线设备与网络节点同步的方式，其被优化用于使用窄波束的高频载波。这可以利用波束成形来实现，例如通过网络节点诸如在每个OFDM符号中以新波束用扫描方式传输相同的第一同步信号，因而无线设备可以更有可能在波束中的至少一个波束中检测到第一同步信号和相关联的信息消息。在利用波束成形的实施例中，网络节点不需要知道哪个波束更优选用于无线设备，以使无线设备能够成功地检测到第一同步信号和相关联的信息消息，因为第一同步信号和相关联的信息消息在多个波束中被传输。

下面讨论本文中公开的一些实施例的另外的优点。

附图说明

参考附图更详细地描述本文中的实施例的示例，在附图中：

图1是图示具有三个TP的5G系统示例的示意图。

图2是根据一些实施例的图示无线通信网络中的实施例的示意性框图。

图3是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意图。

图4是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意图。

图5是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意图。

图6是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意图。

图7是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意图。

图8是根据一些实施例的图示网络节点中的方法的实施例的示意图。

图9是根据一些实施例的图示无线设备中的方法的实施例的示意图。

图10是根据一些实施例的图示无线设备中的方法的实施例的流程图。

图11是根据一些实施例的图示无线通信网络中的方法的实施例的示意图。

图12是根据一些实施例的图示无线通信网络中的方法的实施例的示意图。

图13是根据一些实施例配置的网络节点的框图。

图14是根据一些实施例配置的无线设备的框图。

具体实施方式

作为根据本文中的实施例的解决方案的部分，首先识别和讨论可以与现有技术的解决方案中的至少一些的使用相关联并且可以由本文中的实施例来解决的一个或多个问题。

一般而言，本文中的实施例涉及以下事实：在高(例如＞10GHz)载波频率处，发射器和/或接收器侧的天线单元的数目与普通3G和4G系统(其通常在低于3GHz的频率下操作)相比可以明显增加。在这样的系统中，可以通过波束成形来补偿增加的路径损耗。如果这些波束很窄，则可能需要很多波束以扩展覆盖区域。

另外，一般而言，本文中的实施例涉及以下事实：由于同步和系统信息必须在窄的波束中以水平角和方位角传输，以维持小区覆盖范围和链路可靠性，所以如何传输这些信号以及例如无线设备等用户终端如何找到小区(即执行小区搜索)以及如何同步网络的时间和频率成为问题。如何在使用波束成形传输系统信息时从网络获取系统信息以及如何获取符号和子帧同步也成为问题。

本文中的实施例解决的问题之一是如何使用与低频载波相比更高路径损耗的高频载波在无线通信网络中从网络节点向无线设备传输同步信号，使得能够优化无线设备的检测并且能够降低由于同步信号的检测失败带来的同步失败。

例如，在使用波束成形时，本文中的实施例解决的特定问题之一是如何使用可能需要的窄波束以提供高的波束增益以及用于同步和基本系统信息的传输，使用高频载波实现系统的小区覆盖可能需要高的波束形成增益。

在很多情况下，诸如无线设备初始接入，或者在无线设备正在搜索另外的小区时，网络(例如控制一个或多个传输点(TP)的网络节点，每个TP传输传输点(TP)波束)不能通过这些操作的必要信号将波束指向为朝着无线设备，因为网络(例如网络节点)不知道特定无线设备的有用波束或者预编码矢量。

因此，网络(例如网络节点)中可能存在如何向波束成形的系统中的无线设备传输同步信号以及基本系统信息(例如MIB)的问题。

由此，无线设备如何与小区时间和频率同步以及如何获取系统信息以及如何执行切换操作也成为问题。

另外的细节问题是，无线设备如何能够分别获得帧和子帧同步以及正交频分复用(OFDM)符号同步。

以下进一步讨论这些问题。

可以考虑一组TP，其中每个TP可以通过使用阵列天线来生成更大数目的不同波束的传输，其中波束可以具有不同的主瓣指向和/或传输极化状态。

给定波束可以用某个预编码矢量表示，其中对于在其上复制和传输信号的每个天线单元，施加幅度权重和/或相位权重。这些权重的选择因此可以确定波束，并且因此确定波束指向或“波束状态”。

从大量波束中选择要从TP传输的波束的可能性对于部署在10GHz以上的更高载频的5G系统而言可以是典型的，其中天线可以包括很多天线单元以实现大的阵列增益。然而，在更低频率(例如低于10GHz)操作的系统中也可以应用更大数目的波束，以改善覆盖，但缺点是更大的总天线尺寸，因为波长更长。

在更高的载频处，可以使用包括多个天线单元的天线阵列来补偿与在传统的蜂窝载频(例如最高达5GHz)操作的系统相比的每个单元的减小的孔径尺寸(其为载频的函数)。另外，包含复数波束成形权重的大天线增益进而可能需要克服更高频率下的路径损耗。大的阵列增益和很多天线单元可能导致每个生成的波束相当窄，在以HPBW表示时，通常仅为5-10度或者甚至更小，这取决于阵列天线的特定设计。通常，二维波束成形可以是所期望的，其中可以同时在方位方向和水平方向对波束转向。通过向可变波束另外添加传输功率，可以控制2D波束的覆盖，使得可以实现3D波束成形系统。

由于对于同步和广播控制信道也可能需要大的阵列增益，例如以携带基本系统信息以接入小区，所以可能也需要对这些信息进行波束成形。

同步是接入无线通信网络的基石。可以在多个级别执行同步，可能需要初始时间和频率同步以将接收器调谐到所使用的资源元素的OFDM时频网格，作为OFDM符号边界。因此，可能也需要同步以检测子帧边界，例如在LTE中，在常规循环前缀(CP)长度的情况下子帧包括14个OFDM符号。另外，可能需要检测帧结构，使得无线设备知道新的帧何时开始，例如在LTE中，帧包括10个子帧。

本文中的实施例描述一种由网络(例如网络节点)执行以使得针对可能尝试连接至例如由网络节点服务的小区的无线设备能够使用多个传输波束并且同时能够提供以下中的任何一项的方法：快速小区检测、系统信息获取以及符号、子帧和帧同步。所提出的方法还可以支持无缝地用于不同的网络实现(例如网络节点实现)和无线设备实现，这可能很重要，因为一些实现可以使用模拟波束成形网络，其中使用模拟部件的波束切换时间可能对于要在两个OFDM符号之间的时间(即一小部分CP长度)内执行的切换而言太长。另外，一些无线设备实现可能在例如小区搜索计算能力方面具有约束，所以比每OFDM符号一次的频率更低的小区搜索不应当不必要地限制接入小区的可能性，而非潜在地增加接入延迟。

现在将在下文中参考其中示出要求保护的主题的示例的附图更全面地描述实施例。然而，要求保护的主题可以用很多不同的形式来实施，而不应当被理解为先于本文中给出的实施例。相反，这些实施例被提供以使得本公开能够透彻和完整，并且将向本领域技术人员全面地传达要求保护的主题的范围。还应当注意，这些实施例并非相互排斥。来自一个实施例的组成可以不言而喻地被假定为要在另一实施例中存在/使用。

图2描绘其中能够实现本文中的实施例的无线通信网络200。无线通信网络200例如可以是诸如长期演进(LTE)的网络，例如LTE频分双工(FDD)、时分双工(TDD)、LTE半双工频分双工(HD-FDD)、在未许可频带操作的LTE、宽带码分多址(WCDMA)、通用陆地无线电接入(UTRA)TDD、全球移动通信系统(GSM)网络、GSM/GSM演进的增强数据速率(EDGE)无线电接入网(GERAN)网络、EDGE网络、包括诸如例如多标准无线电(MSR)基站、多RAT基站等无线电接入技术(RAT)的任意组合的网络、任何第三代合作伙伴项目(3GPP)蜂窝网络、WiFi网络、全球微波接入互操作性(WiMax)、5G系统或任何蜂窝网络或系统。

无线通信网络200包括传输点或TP 210。传输点210传输一个或多个TP波束。传输点210可以是例如基站，诸如例如eNB、eNodeB、或家庭Node B、家庭eNode B、毫微微基站、BS、微微BS或者能够服务无线通信网络200中的设备或机器类型通信设备的任何其他网络单元。在一些特定实施例中，传输点210可以是固定中继节点或移动中继节点。无线通信网络200覆盖被分为小区区域的地理区域，其中每个小区区域由TP来服务，然而一个TP可以服务一个或若干小区，并且一个小区可以由多于一个TP来服务。在图2中描绘的非限制性示例中，传输点210服务小区220。基于传输功率以及由此的小区大小，传输点210可以是不同的种类，诸如例如宏eNodeB、家庭eNodeB或微微基站。通常，无线通信网络200可以包括更多由其相应的一个或多个TP服务的类似于220的小区。这出于简洁的目的而没有在图2中描绘。传输点210在本文中可以称为网络节点210。网络节点210控制一个或多个TP，诸如网络节点210的任何TP。

网络节点210可以支持一个或若干通信技术，并且其名称可以取决于所使用的技术和术语。在3GPP LTE中，可以被称为eNodeB或者甚至eNB的网络节点210可以直接连接至一个或多个网络230。

网络节点210可以通过链路240与一个或多个网络230通信。

大量无线设备位于无线通信网络200中。在图2的示例场景中，仅示出了一个无线设备——无线设备250。无线设备250可以通过无线电链路260与网络节点210通信。

无线设备250是无线通信设备，诸如UE，其也称为例如移动终端、无线终端和/或移动台。设备是无线的，即其被使得能够在无线通信网络200(有时也称为蜂窝无线电系统或蜂窝网络)中无线地通信。通信例如可以在两个设备之间、在设备与固定电话之间和/或在设备与服务器之间进行。通信例如可以经由无线通信网络200中的RAN以及可能经由一个或多个核心网来执行。

仅为了提及另外的示例，无线设备250还可以称为移动电话、蜂窝电话或具有无线能力的膝上型计算机等等。本上下文中的无线设备250可以是例如能够经由RAN与另一实体(诸如服务器、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)、或平板计算机(有时也称为具有无线能力的上网冲浪板)、机器到机器(M2M)设备、配备有无线接口的设备(诸如打印机或文件存储设备)、或者能够通过蜂窝通信系统中的无线电链路通信的任何其他无线电网络单元)通信语音和/或数据的便携式、口袋可保存式、手持式、计算机包括式或车辆安装式移动设备。可以由这样的系统来服务的不同无线设备(诸如无线设备250)的另外的示例包括调制解调器或机器类型通信(MTC)设备(诸如传感器)。

将首先关于图2-8通过说明性实施例详细地描述由网络节点210和无线设备250执行的方法的实施例。然后关于图9和10提供由或者可以由网络节点210和无线设备250中的每个来采用以执行这些示例(除其他之外)的具体动作的概述。

在本文中的实施例中，网络节点210可以在子帧内或跨多个子帧的N个不同的OFDM符号中向无线设备250重复地N次传输第一同步信号(诸如PSS等)。N次传输不需要出现在相邻的OFDM符号中，它们可以每隔一个OFDM符号出现，或者更一般地甚至在不同子帧或帧中出现。对于每个PSS传输时刻，TP(例如网络节点210或TP 210)可以改变与传输相关联的参数中的一个或若干参数，诸如方位角、水平角、传输功率或极化状态。所有这些可能的传输参数的给定集合在此定义为波束成形状态。因此，网络节点210或TP 210可以在最高达N个不同的波束成形状态下扫描3D波束成形和极化空间，并且在每个状态下，网络节点210或TP210可以传输相同的PSS以向这些3D位置中的任何位置的UE(诸如无线设备250)提供同步。在执行这N次传输之后，3D扫描可以从开始再次开始，并且N值在针对无线设备250需要的情况下可以在标准中规定，或者其也可以通过系统信息向无线设备250信令传输，或者先于接入5G载波通过传统系统(诸如LTE)上的信令传输来获取。PSS可以由网络节点210从大的序列集合得到，类似于在LTE中使用的PSS，其中PSS的检测可以给出与物理小区ID(诸如小区220的物理小区ID)有关的无线设备250信息。PSS也可以由无线设备250用于得到粗略的时间和频率同步。注意，本文中所描述的实施例不限于使用与LTE中所使用的相同或相似的PSS，也可以考虑完全不同的设计或序列长度。

对于N个波束状态中的一个或若干状态而言在有利位置的UE(诸如无线设备250)在这一波束状态被使用时可以成功地检测PSS，并且在LTE类型的PSS被使用的情况下也可以获取物理小区ID(诸如小区220的物理小区ID)。网络节点210或TP 210还可以在相对于PSS的已知位置传输相关联的信息消息(诸如SSS)。因此，当某个OFDM符号中的PSS已经被无线设备250检测到时，无线设备250在相对于PSS的不同的时间和/或频率位置也可以找到相关联的SSS。然后网络节点210可以通过与相关联的PSS相同的波束成形状态来传输SSS。实现这一操作的一种方式是网络节点210在相同的OFDM符号中传输与PSS复用的SSS，参见图3。另一替选可以是将SSS分为两部分，其中每部分在PSS的任一侧，以得到关于中心频率的PSS和SSS的对称传输。

图3描绘示出14个OFDM符号的子帧的示例，其中网络节点210在相同的符号中但是在不同的频率位置(即子载波集合)传输PSS和SSS。在每个OFDM符号中，网络节点210可以使用不同的波束状态(B1...B14)例如在水平角度和方位角度中扫描波束。另外，网络节点210也可以在与相关联的PSS和SSS相同的OFDM符号中传输携带系统信息的PBCH，并且在本示例中，划分在PSS的两侧。因此，在一些实施例中，一个或多个PBCH可以与一个PSS相关联。注意，系统带宽可以大于附图中所示的带宽。在此，仅图示频率复用PSS/SSS/PBCH的概念。OFDM符号还可以包含其他控制信令或者携带PSS/SSS/PBCH的频带外部(即两侧)的共享数据信道。网络/TP(例如网络节点210或TP 210)可以通过这一布置使用不同的波束成形状态来传输每个OFDM符号。替选地，网络节点210或TP 210可以通过第一波束成形状态来传输OFDM符号的PSS/SSS/PBCH部分以及通过独立选择并且因此可以不同于第一波束成形状态的波束成形状态例如在两侧来传输OFDM符号的其余部分。以这一方式，比如，共享数据信道可以与PSS/SSS/PBCH频率复用，而这些(即PSS/SSS/PBCH)使用不同的波束即波束成形状态。

在本文中的一些实施例中，与特定PSS相关联(即通过特定PSS传输)的SSS和一个或多个PBCH在本文中可以统称为与PSS相关联的消息，即相关联的信息消息。

然而，不同于PSS，每个SSS可以包含与子帧定时有关的信息，诸如关于SSS时间位置的子帧偏移和/或帧偏移。因此，网络节点210可以针对每个OFDM符号传输不同的辅同步(SS)序列，并且因此，网络节点210可以使用最高达N个不同的SSS。通过检测在某个OFDM符号中传输的是哪个SS序列，即“序列索引”，无线设备250可以通过使用序列索引与OFDM符号的相对位置之间的预定义的唯一映射和子帧边界来至少获取子帧同步。因此，在无线设备250可以知道子帧在何处开始以及在何处结束的意义上，实现了子帧同步。SSS也可以由无线设备250用于获取帧同步；然而，这可能需要使用另外的SSS序列。如果仅需要子帧同步，或者如果仅在帧内的预定义的一个子帧中传输PSS/SSS，则相同的SSS可以由网络节点210在每个携带SSS的子帧中重复使用；而在无线设备可能还需要来自SSS的帧同步的情况下，帧内的不同子帧可能需要使用唯一的SSS序列以使得能够获取从检测的OFDM符号到帧边界的相对距离。

本文中的实施例中使用的SSS可以或者可以不与LTE SSS相同。由于LTE中仅有168个不同的SSS，所以除了时间和频率同步还用于子帧同步则可能是不够的，因为不同的SSS可以由网络节点210在每个波束中使用。然而，可以定义SSS的更大的集合。这在不同实施例中通过在每个OFDM符号中从网络节点210传输两个交织的M序列的另外的循环移位组合而可以定义为LTE SSS的扩展。在另一实施例中，网络节点210可以使用LTE SSS连同至少第三序列或参考信号，比如在解调PBCH时使用的参考信号。

另外，为了获取系统信息，PBCH可以由网络节点210在关于SSS和/或PSS的已知位置处在与SSS相同的波束以及OFDM符号中传输。PBCH可以连同解调参考信号一起传输，解调参考信号与PBCH驻留在相同的OFDM符号中，即用于PBCH解调的参考信号与PBCH本身通过相同的波束成形权重矢量即相同的波束状态来预编码。因此，不允许无线设备250在其中使用不同的波束状态的跨OFDM符号内插信道估计。因此，在某种意义上，这些参考信号是波束特定的。

在一个实施例中，相同的PBCH信息由网络节点210在帧内的每个传输时刻传输。在无线设备250实现实施例中，无线设备250可以从来自网络节点210的多个传输累积PBCH，例如多个OFDM符号以及因此多个波束，并且从而改善包含系统信息的PBCH的接收性能。在一些情况下，无线设备250在多个波束中检测信号，并且其用足够功率检测PSS之后可以使用相同的波束中的相关联的PBCH以累积能量用于PBCH检测。然而，可能需要在每个OFDM符号中重复无线设备250实现中的信道估计，因为可能使用波束特定的RS。这可以实现多波束的相干接收合并，这除了波束成形增益之外还可以增强无线设备250的MIB接收。无线设备250在另外的实施例中也可以丢弃OFDM符号(即波束)中(在其中PSS具有差检测性能)的PBCH接收，以避免将噪声估计捕获到PBCH能量累积中。

无线设备250可以能够在多于一个OFDM符号中检测PSS，因为3D波束可以具有交叠的覆盖，不论是在交叠的波束图案方面还是经由传播信道中的多径反射。在这种情况下，无线设备250实现可以估计被成功检测到的OFDM符号中哪个包括接收质量最高的PSS检测，并且在检测子帧和/或帧定时时仅使用这一OFDM符号，以确保良好的同步性能。在实现实施例中，网络/TP侧(例如网络节点210或TP210)可以使用比N个波束更少和/或更宽的波束用于PSS，其中N是针对5G网络中支持的波束数目所规定的上限，在这种情况下，多于单个波束针对无线设备250具有良好的PSS检测可能性。使用更宽的波束减小了每个波束的覆盖，但是在一些情况下，覆盖可能不太重要，诸如小小区。具有更宽波束的这一实施例可以具有PSS检测更快这一优点，并且在无线设备250中可以复用相对较低复杂度的标准LTE小区搜索算法。

本文中所描述的至少一些实施例的另外的优点可以是，可能不需要无线设备250在初始PSS检测时搜索波束；无线设备250在3D波束成形状态匹配小区220中的无线设备250位置时可以简单地成功检测。因此，波束的使用对无线设备250而言是不可知的，至少在PSS检测的这一初始阶段。在所描述的实施例中网络节点210可以如何传输PSS/SSS和PBCH的示例参见图3。

在以上描述的方法的替选实施例中，在每个使用的OFDM符号/波束状态中可以传输相同的SSS序列，而帧和/或子帧偏移可以在PBCH中在相关联的OFDM符号中明确指示。因此，在本实施例中在实现帧同步之前可能需要无线设备250的MIB检测。本实施例的优点可以是，在所有OFDM符号中每TP重复地仅使用、或消耗一个SSS，而缺点是MIB在每个OFDM符号中改变，因此无线设备250不可以使用波束上的相干合并。另外，可以在PBCH中信令传输波束索引n＝{1，...，N}，以向无线设备250通知在特定的OFDM符号中使用了最大可能的N个波束状态中的哪个波束状态。PBCH还可以包括子帧偏移和/或帧偏移的明确信令。在一些实施例中，可以不向无线设备250通知波束状态n，但是这一偏移信令仍然向无线设备250提供必要的信息以使得能够获取子帧和/或帧同步。

在又一替选实施例中，SSS可以由无线设备250用于检测子帧偏移并且PBCH可以由无线设备250用于检测帧偏移。因此，PBCH消息对于一个子帧内的所有OFDM符号/波束可以相同，但是从子帧到子帧可能必须变化，因为帧偏移改变。说明性示例可以参见以下附图。在本实施例中，可以需要最多14个不同的SSS，并且然后可以在下一子帧中重复SSS的集合。这是足够的，因为SSS仅用于获取子帧定时。

图4描绘示出14个OFDM符号的子帧的示例，其中PSS和SSS由网络节点210在不同符号中以相同的时间偏移(在这种情况下为一个时隙，即7个OFDM符号)传输。另外，携带系统信息的PBCH也由网络节点210在与相关联的PSS和SSS相同的OFDM符号中传输，并且在本示例中被分在PSS的两侧。注意，系统带宽可以大于本附图中所示的带宽。在此，仅图示频率复用PSS/PBCH或SSS/PBCH的概念，并且OFDM符号还可以包含其他控制信令或共享数据信道。网络/TP(例如网络节点210或TP 210)在这一布置下可以使用不同的波束成形状态来传输每个OFDM符号。但是在本示例中，在子帧中的符号k和k+7中使用相同的波束成形状态，其中k＝0，...，6。因此，由于有益的波束成形状态而在OFDM符号k中检测PSS的UE(诸如无线设备250)在检测SSS和PBCH时也可以在符号k+7中得到相同的波束成形状态。因此，在每个时隙中的每个OFDM符号中，网络节点210可以使用不同的波束状态(例如B1......B7)来在例如水平角度和方位角度中扫描波束。PSS和SSS之间的这一时间分离(例如7个OFDM符号)与图3中的实施例相比的优点在与，PSS和SSS一起可以用于增强频率同步，这在图3中的布置的情况下更困难，因为相同的OFDM符号用于PSS和SSS。

图5描绘示出无线设备250对OFDM符号k＝5中的PSS的肯定(positive)检测以及因此OFDM符号k＝12中的SSS和PBCH的检测，因为网络节点210或TP 210在符号k＝5和k＝12中使用相同的波束成形状态，无线设备250据此从SSS(针对其中每个SSS不同的实施例)或者PBCH信息至少获取到子帧的起始的子帧偏移Delta_S＝12。在图5中，本文中所使用的子帧偏移表示为“符号偏移”。

图6描绘示出在子帧n中的OFDM符号k＝5的PSS和k＝12的SSS中无线设备250对波束的肯定检测的示例。无线设备250从SSS的检测和/或PBCH的检测获取子帧偏移和帧偏移。在图6中，本文中所使用的子帧偏移表示为“符号偏移”，本文中所使用的帧偏移表示为“子帧偏移”。替选实施例可以使用用于无线设备250的检测的SSS、子帧偏移和PBCH来检测帧偏移。因此，PBCH消息对于一个子帧内的所有OFDM符号/波束而言是相同的，但是从子帧到子帧可能必须变化，因为帧偏移改变。

在图6中，使用多个子帧以使得网络节点210或TP 210能够在扫描过程中使用多于7个波束状态，即N＞7。在本示例中，在n为所使用的子帧的数目的情况下，可以扫描N＝7n个波束。如果这么多的波束不是必要的并且确定N＜8就足够了，则无线设备250可以仅使用单个子帧用于这一小区获取过程，即时间和频率同步以及小区ID的检测。在这种情况下，帧偏移可以是预定义的值，而非由网络节点210明确信令传输的值，因此，可以通过读取标准规范来给出值，并且可以将值选择为例如0或9——帧中的第一或最后子帧。

通过本文中的实施例中描述的布置，TP(诸如网络节点210或TP 210)的所使用的波束状态的数目可以小于当前标准支持的最大数目N，因为偏移通过SSS和/或PBCH被信令传输。另外，定义波束状态的预编码权重可以对于无线设备250透明，因此通过本布置，可以实现PSS、SSS和PBCH的任何波束形状，即预编码权重，这可以是有利的并且带给无线通信网络200灵活性。因此，本文中的实施例可以提供部署5G多天线3D波束成形系统的灵活方式，因此其可以被适配操作场景，并且用于网络节点210或TP 210的实际实现。本文中的实施例中的至少一些实施例的优点可以是，PSS和SSS和/或PBCH由网络节点210在相同的OFDM符号中传输，这在传输器侧执行模拟波束成形时可能是必须的，因为波束成形预编码权重在这种情况下可以仅是宽带的。另一方面，对于波束成形器的数字实现，可以在不同频带使用不同的波束。然而，由于在不同的TP供应商之间并且甚至对于同一个供应商内的不同产品实现可能存在很大不同，所以这一解决方案可能没有隐含波束成形的某个TP实现，这一目的可以通过本文中的实施例来实现。

在另外的网络节点210或TP 210实现实施例中，可以能够通过不在每个OFDM符号中传输PSS来进一步放宽网络节点210或TP 210实现。这例如在切换时间或预编码器权重置位(settling)时间很长的情况下很有用。因此，本文中的实施例中的相同的方法也可以实现这种类型的放宽操作，其中并非每个OFDM符号可以用于由网络节点210传输，因为子帧和帧偏移可以由无线设备250在每个使用的OFDM符号中分别单独获取。在每个OFDM符号传输PSS还是如下面的示例中每隔一个OFDM符号传输PSS对于无线设备250而言是不可知的，因为无线设备250在网络节点210没有进行任何传输的情况下可能简单地无法解码OFDM符号中的PSS。

图7描绘放宽的网络节点210或TP 210实现的示例，其中仅每隔一个OFDM符号由网络节点210使用，使得TP波束成形硬件可以具有充足的时间切换波束。在这里示出的本示例中，可以在一个子帧中仅扫描7个波束。

先前的实施例已经描述了本文中的实施例的总体方面。下面的另外的实施例将描述在无线设备250具有有限的处理能力的情况下放宽无线设备250实现的强化。

在图4中，示出了PSS和SSS如何以一个时隙分离。然而，网络节点210或TP 210等可以将PSS和SSS分离甚至更多，例如若干子帧，只要无线设备250知道网络节点210进行的PSS和SSS传输之间的时间。

如果PSS带宽远小于系统带宽，则PSS可以由无线设备250在快速傅里叶变换(FFT)操作之前使用下采样信号在时域进行检测。然而，SSS和PBCH可以由无线设备250在对宽带信号的FFT操作之后在频域进行检测，这可能需要无线设备250中更大的处理能力，并且因此可能需要无线设备250缓冲OFDM符号中的整个宽带信号直到针对给定OFDM符号的PSS检测器完成检测。因此，有用的是，可以扩展PSS检测与SSS/PBCH检测之间的时间，使得无线设备250不需要缓冲很多OFDM符号。图4中描绘的实施例可以实现这一目的，因为网络节点210按照如下方式来传输PSS和SSS：该方式使得PSS与SSS之间有7个OFDM符号。因此，无线设备250实现可以使用时域信号搜索PSS，在成功的PSS检测之后，其可以准备稍后执行所传输的7个OFDM符号的OFDM符号FFT操作，从而放宽无线设备250实现。

在另外的无线设备250实现实施例中，网络节点210使用相同波束进行的PSS与SSS传输之间的时间长于时隙持续时间。SSS可以由网络节点210在稍后传输若干子帧，只要规范知道这一延迟时间。无线设备250可以知道延迟直到再次出现使用相同的PSS/SSS/PBCH传输的相同OFDM符号和波束状态，并且因此可以等待直到这一延迟的OFDM符号，执行FFT并且检测SSS和PBCH。替选地，波束扫描可以有周期性，使得无线设备250根据标准规范来知道在某个时间之后相同的波束会被再次使用，并且这一值也可以取决于在标准规范中给出的波束状态的最大数目N。因此，在这一无线设备250实现实施例中，无线设备250可以利用网络节点210的相同信号传输的周期性以及网络节点210对相同波束状态的使用的优点，并且其可以首先使用时域信号检测PSS并且稍后然后其可以执行FFT并且检测SSS和PBCH。

在另外的实施例中，无线设备250可以向网络节点210或TP 210通知在与网络节点210或TP 210的同步中使用哪个或哪些波束。这在随后的从网络节点210或TP 210到无线设备250的下行链路传输中可能很有用，比如在传输另外的系统信息块、无线设备250的配置或者调度上行共享数据信道和下行共享数据信道时。

根据仅通过说明性实施例通过的详细描述，现在将参考图8中描绘的流程图来描述由网络节点210执行用于向无线设备250发送第一同步信号和相关联的信息消息以使无线设备250与网络节点210同步的方法的实施例。以上在说明性示例中提供的细节中的任何细节可以适用于关于图8提供的描述，然而它们在此没有重复以方便对方法的概述。网络节点210和无线设备250在无线通信网络200中操作，如先前所指出的。图8描绘由或者可以由本文中的实施例中的网络节点210执行的动作的流程图。

方法可以包括以下动作，这些动作也可以按照不同于下面描述的另一合适次序来执行。

动作801

为了使得无线设备250能够与网络节点210同步，也即为了使得无线设备250能够在网络节点210发送的信号中获取子帧定时和/或帧定时，网络节点210在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送第一同步信号，如图3-6中图示的，N(稍后描述)等于或大于2。

第一同步信号可以提供最小时间尺度(scale)到中等时间尺度的时间结构，例如OFDM符号定时，以及第二同步信号的时间位置。

第一同步信号可以是PSS，如先前描述的，或者可以是等同的同步信号。以上提供的详细描述使用PSS作为说明性示例。然而，本文中的实施例中任何对PSS的提及都应当理解为同样适用于第一同步信号。

在一些实施例中，网络节点210可以通过使用波束成形来执行发送。

在一些实施例中，诸如使用波束成形的实施例中，在N个OFDM符号中的至少两个OFDM符号中使用不同的波束状态，如先前描述的。

可以在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中使用不同的波束状态。

在一些实施例中，N个OFDM符号是非连续的OFDM符号。

动作802

也为了使得无线设备250能够与网络节点210同步，在本动作中，对于第一同步信号的每个发送，网络节点210在OFDM符号中的预定义的时间和频率位置发送相关联的信息消息，如图3-6中图示的。预定义的时间和频率位置与第一同步信号的时间和频率位置有关。相关联的信息消息与第一同步信号相关联，也就是，其出于同步的目的而包括与第一同步信号相关联的信息。也即，相关联的信息消息包括可以使得无线设备250能够获取子帧定时和/或帧定时的信息。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的第二同步信号。第二同步信号可以提供从中等时间尺度到大时间尺度的时间结构，例如子帧定时和/或帧定时。第二同步信号可以是SSS，如先前描述的，或者可以是等同的同步信号。以上提供的详细描述使用SSS作为说明性示例。然而，本文中的实施例中对SSS的任何提及被理解为同样适用于第二同步信号。

相关联的信息消息可以包括相关联的PBCH。在这些实施例中，相关联的信息消息可以仅包括PBCH，或者还包括第二同步信号，例如SSS。

在一些实施例中，相关联的PBCH还包括相关联的系统信息。

在一些实施例中，网络节点210可以通过使用波束成形来执行该发送。在这些实施例中，其中第一同步信号在波束状态下发送，相关联的信息消息可以使用与和相关联的信息消息相关联的第一同步信号相同的波束状态来发送。

在一些实施例中，相关联的信息消息在相关联的信息消息于其中被发送的每个OFDM符号中是不同的。

相关联的信息消息可以包括索引。索引可以是包括与OFDM符号的相对位置以及子帧和/或帧边界的预定义的唯一映射的数字，这可以使得无线设备250能够获取子帧和/或帧定时。

在这些实施例中的一些中，索引为序列索引，如先前描述的。

在这些实施例中的一些中，子帧定时由无线设备250通过检测索引可获取。

序列索引可以包括表示可能的序列的集合中的序列的索引。例如，在相关联的信息消息包括相关联的第二同步信号的实施例中，序列索引可以是到唯一地映射到至少子帧偏移的可能的同步序列之一的索引。

在相关联的信息消息包括相关联的PBCH的实施例中，索引可以是子帧偏移或帧偏移或者这二者的明确指示。

在一些实施例中，相关联的信息消息在子帧内的、发送相关联的信息消息于其中被发送的每个OFDM符号中是相同的，并且相关联的信息消息在传输的帧内的、相关联的信息消息于其中被发送的每个子帧中是不同的。在这些实施例中，其中相关联的信息消息包括索引，帧定时可以由无线设备250通过检测索引可获取。

在相关联的信息消息包括相关联的SSS并且索引为序列索引的实施例中，子帧定时可以由无线设备250通过检测相关联的SSS中所包括的序列索引可获取。

在相关联的信息消息包括相关联的SSS并且索引为序列索引的实施例中，帧定时可以由无线设备250通过检测相关联的SSS中所包括的序列索引可获取。

在相关联的信息消息包括相关联的系统信息的一些实施例中，帧定时可以由无线设备250通过检测相关联的系统信息中所包括的索引可获取。

现在将参考图9中描绘的流程图来描述由无线设备250执行用于检测由网络节点210发送的第一同步信号和相关联的信息消息用于使无线设备250与网络节点210同步的方法的实施例。以上提供的细节中的任何细节可以适用于关于图9提供的描述，然而它们在此没有重复以方便方法的概述。网络节点210和无线设备250在无线通信网络200中操作，如先前所指出的。图9描绘由或者可以由本文中的实施例中的无线设备250执行的动作的流程图。

方法可以包括以下动作，这些动作也可以按照不同于下面描述的另一合适次序来执行。在一些实施例中，可以执行所有动作，而在其他实施例中，可以仅执行某个动作/一些动作。

动作901

作为无线设备250在由网络节点210发送的信号中获取子帧定时和/或帧定时(也就是，以便于网络节点210同步)的第一步骤，无线设备250检测第一同步信号。如先前描述的，第一同步信号由网络节点在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送。N等于或大于2。

如以上讨论的，在一些实施例中，网络节点210可以使用波束成形来执行发送。

如先前指出的，第一同步信号可以是PSS。

在一些实施例中，这一动作可以在例如无线设备250正使用类似于LTE小区搜索的过程并且同时正在不同TP波束上搜索时实现。

动作902

为了确保良好的同步性能，在一些实施例中，无线设备250可以丢弃由网络节点210发送的所检测的OFDM符号，如先前描述的。这在所丢弃的所检测的OFDM符号中的第一同步信号的检测根据阈值而为很差的情况下发生。例如，这一阈值可以基于所检测的OFDM信号的估计的信噪比。也就是，无线设备250可以不将所丢弃的OFDM符号考虑在内以获取子帧定时或帧定时。

动作903

无线设备250在预定义的时间和频率位置检测相关联的信息消息。预定义的时间和频率位置与所检测的第一同步信号的时间和频率位置有关。相关联的信息消息对应于以上描述的。因此，相关联的信息消息与第一同步信号相关联。

另外，如以上提及的，在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的第二同步信号。第二同步信号可以是SSS。

检测相关联的信息消息可以包括将所检测的相关联的信息消息的序列与可能的信息消息序列的集合之一进行匹配。如先前所指出的，可能的信息消息序列的这一集合可以是LTE中规定的SSS。

在一些实施例中，相关联的信息消息包括相关联的PBCH，如以上提及的。在这些实施例中的一些中，相关联的PBCH还包括相关联的系统信息。

Claims

1.一种由网络节点(210)执行的用于向无线设备(250)发送第一同步信号和相关联的信息消息以用于所述无线设备(250)与所述网络节点(210)的同步的方法，所述网络节点(210)和所述无线设备(250)在无线通信网络(200)中操作，所述方法包括：

在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在所述N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送(801)所述第一同步信号，其中N等于或大于2，以及

针对所述第一同步信号的每次发送，在OFDM符号中的预定义的时间和频率位置处发送(802)相关联的信息消息，所述预定义的时间和频率位置与所述第一同步信号的所述时间和频率位置有关，并且所述相关联的信息消息与所述第一同步信号相关联，

其中所述相关联的信息消息在子帧内的、所述相关联的信息消息于其中被发送的每个OFDM符号中是相同的，并且其中所述相关联的信息消息在传输的帧内的、所述相关联的信息消息于其中被发送的每个子帧中是不同的，其中所述相关联的信息消息包括索引，并且其中帧定时是所述无线设备(250)通过检测所述索引而可获取的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一同步信号是主同步信号PSS，并且其中所述相关联的信息消息包括相关联的第二同步信号，其中所述第二同步信号是辅同步信号SSS。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述相关联的信息消息包括相关联的物理广播信道PBCH，其中所述相关联的PBCH还包括相关联的系统信息。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一同步信号是在波束状态下发送的，并且其中所述相关联的信息消息是使用与和所述相关联的信息消息相关联的所述第一同步信号相同的波束状态来发送的。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述相关联的信息消息包括所述相关联的SSS，其中所述索引是序列索引，并且其中所述帧定时是所述无线设备(250)通过检测所述相关联的SSS中所包括的所述序列索引而可获取的。

6.一种由无线设备(250)执行的用于检测由网络节点(210)发送的第一同步信号和相关联的信息消息以用于所述无线设备(250)与所述网络节点(210)的同步的方法，所述网络节点(210)和所述无线设备(250)在无线通信网络(200)中操作，所述方法包括：

检测(901)所述第一同步信号，其中所述第一同步信号已经由所述网络节点(210)在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在所述N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送，其中N等于或大于2，以及

在预定义的时间和频率位置处检测(903)所述相关联的信息消息，所述预定义的时间和频率位置与所检测到的第一同步信号的所述时间和频率位置有关，所述相关联的信息消息与所述第一同步信号相关联；以及

通过检测所述相关联的信息消息中所包括的索引来获取(904)子帧定时和帧定时。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一同步信号是主同步信号PSS，并且其中所述相关联的信息消息包括相关联的第二同步信号，其中所述第二同步信号是辅同步信号SSS。

8.根据权利要求7所述的方法，其中检测所述相关联的信息消息包括匹配所检测到的相关联的信息消息的序列与可能的信息消息序列的集合中的一个信息消息序列。

9.根据权利要求6-8中的任一项所述的方法，其中所述相关联的信息消息包括相关联的物理广播信道PBCH，其中所述相关联的PBCH还包括相关联的系统信息。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述相关联的信息消息在子帧内的、由所述网络节点(210)于其中发送所述相关联的信息消息的每个OFDM符号中是相同的，并且其中所述相关联的信息消息在传输的帧内的、由所述网络节点(210)于其中发送所述相关联的信息消息的每个子帧中是不同的，其中所述相关联的信息消息包括索引，并且其中帧定时由所述无线设备(250)通过检测所述索引来获取。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述相关联的信息消息包括所述相关联的SSS，其中所述索引是序列索引，并且其中所述帧定时由所述无线设备(250)通过检测所述相关联的SSS中所包括的所述序列索引来获取。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述相关联的信息消息包括所述相关联的系统信息，并且其中所述帧定时由所述无线设备(250)通过检测所述相关联的系统信息中所包括的所述索引来获取。

13.一种网络节点(210)，被配置成向无线设备(250)发送第一同步信号和相关联的信息消息以用于所述无线设备(250)与所述网络节点(210)的同步，所述网络节点(210)和所述无线设备(250)被配置成在无线通信网络(200)中操作，所述网络节点(210)被配置成：

在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在所述N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送所述第一同步信号，其中N等于或大于2，以及

针对所述第一同步信号的每次发送，在OFDM符号中的预定义的时间和频率位置处发送相关联的信息消息，所述预定义的时间和频率位置与所述第一同步信号的所述时间和频率位置有关，并且所述相关联的信息消息与所述第一同步信号相关联，

其中所述相关联的信息消息在所述相关联的信息消息被配置成在子帧内由所述网络节点(210)于其中发送的每个OFDM符号中是相同的，并且其中所述相关联的信息消息在所述相关联的信息消息被配置成在传输的帧内由所述网络节点(210)于其中发送的每个子帧中是不同的，其中所述相关联的信息消息包括索引，并且其中帧定时是所述无线设备(250)通过检测所述索引而可获取的。

14.根据权利要求13所述的网络节点(210)，其中所述第一同步信号是主同步信号PSS，并且其中所述相关联的信息消息包括相关联的第二同步信号，其中所述第二同步信号是辅同步信号SSS。

15.根据权利要求13或14所述的网络节点(210)，其中所述相关联的信息消息包括相关联的物理广播信道PBCH，其中所述相关联的PBCH还包括相关联的系统信息。

16.根据权利要求13或14所述的网络节点(210)，其中所述网络节点(210)还被配置成在波束状态下发送所述第一同步信号，并且使用与和所述相关联的信息消息相关联的所述第一同步信号相同的波束状态来发送所述相关联的信息消息。

17.根据权利要求14所述的网络节点(210)，其中所述相关联的信息消息包括所述相关联的SSS，其中所述索引是序列索引，并且其中所述帧定时是所述无线设备(250)通过检测所述相关联的SSS中所包括的所述序列索引而可获取的。

18.一种无线设备(250)，被配置成检测第一同步信号和相关联的信息消息以用于所述无线设备(250)与网络节点(210)的同步，所述第一同步信号和所述相关联的信息消息被配置成由所述网络节点(210)来发送，所述网络节点(210)和所述无线设备(250)在无线通信网络(200)中操作，所述无线设备(250)被配置成：

检测所述第一同步信号，其中所述第一同步信号被配置成由所述网络节点(210)在子帧内的N个OFDM符号中、至少一次在所述N个OFDM符号中的每个OFDM符号中的时间和频率位置发送，其中N等于或大于2，以及

在预定义的时间和频率位置处检测所述相关联的信息消息，所述预定义的时间和频率位置与所检测到的第一同步信号的所述时间和频率位置有关，所述相关联的信息消息与所述第一同步信号相关联；以及

通过检测所述相关联的信息消息中所包括的索引来获取子帧定时和帧定时。

19.根据权利要求18所述的无线设备(250)，其中所述第一同步信号是主同步信号PSS，并且其中所述相关联的信息消息包括相关联的第二同步信号，其中所述第二同步信号是辅同步信号SSS。

20.根据权利要求19所述的无线设备(250)，其中检测所述相关联的信息消息包括匹配所检测的相关联的信息消息的序列与可能的信息消息序列的集合中的一个信息消息序列。

21.根据权利要求18-20中的任一项所述的无线设备(250)，其中所述相关联的信息消息包括相关联的物理广播信道PBCH，其中所述相关联的PBCH还包括相关联的系统信息。

22.根据权利要求19所述的无线设备(250)，其中所述相关联的信息消息在所述相关联的信息消息被配置成在子帧内由所述网络节点(210)于其中发送的每个OFDM符号中是相同的，并且其中所述相关联的信息消息在所述相关联的信息消息被配置成在传输的帧内由所述网络节点(210)于其中发送的每个子帧中是不同的，其中所述相关联的信息消息包括索引，并且其中所述无线设备(250)还被配置成通过检测所述索引来获取帧定时。

23.根据权利要求22所述的无线设备(250)，其中所述相关联的信息消息包括所述相关联的SSS，其中所述索引是序列索引，并且其中所述无线设备(250)还被配置成通过检测所述相关联的SSS中所包括的所述序列索引来获取所述帧定时。

24.根据权利要求21所述的无线设备(250)，其中所述相关联的信息消息包括所述相关联的系统信息，并且其中所述无线设备(250)还被配置成通过检测所述相关联的系统信息中所包括的所述索引来获取所述帧定时。

25.一种将包含指令的计算机程序存储其上的计算机可读存储介质，所述指令当在至少一个处理器上被执行时引起所述至少一个处理器执行根据权利要求1到5中的任一项所述的方法。

26.一种将包含指令的计算机程序存储其上的计算机可读存储介质，所述指令当在至少一个处理器上被执行时引起所述至少一个处理器执行根据权利要求6到12中的任一项所述的方法。