CN109478913B - 基于波束赋形的下行传输方法、节点及用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于波束赋形的下行传输方法，该方法包括：节点以波束扫描(beam sweeping)方式发送下行信号和/或下行信道，波束扫描方式是指同一下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送；其中波束的形成至少使用模拟波束赋形。本发明还公开了一种节点和用户设备。因此，本发明能够解决高频载波的覆盖范围有限的问题，以及数字波束赋形的高硬件成本和高功耗的问题。

Description

基于波束赋形的下行传输方法、节点及用户设备

技术领域

本申请实施例涉及通信领域，特别是涉及一种基于波束赋形的下行传输方法、节点及用户设备。

背景技术

多入多出(Multiple-Input and Multiple-Output,MIMO)技术可使用多个发送和接收天线来开拓多路传播，从而增大无线链路的容量。

大规模多入多出系统具有巨大的潜力，其主要优点包括高能量效率、高空间复用增益、信道硬化效应等。全维度MIMO(FD-MIMO)为3GPP组织使用的大规模MIMO的一种特定实现形式。FD-MIMO系统可带有二维天线阵列(包括单列交叉极)，其中每个传输点具有多个收发器单元(TXRU)，而TXRU可有独立的幅值和相位控制功能。

如图1所示，在FD-MIMO中，下行信号和/或下行信道的波束赋形过程中，从天线端口到天线阵列中的天线元件的映射包括两个步骤：端口虚拟化和收发器单元虚拟化。端口虚拟化也被称为数字波束赋形，是指使用端口虚拟化矩阵X将天线端口映射到收发器单元TXRU；而TXRU虚拟化也被称为模拟波束赋形，是指使用收发器单元虚拟化矩阵Y将TXRU映射到天线元件。数字波束赋形可以在基带处理器中实现，因此对不同物理资源块(PRB)来说可以不同。另一方面，模拟波束赋形在射频段实现，因此不具有频率选择性。

在LTE/LTE-A中，载波频率通常可以覆盖几百MHz至几GHz。在新无线电(NR)中，两类无线环境需要被考虑，即6GHz以下频带和6GHz以上频带。6GHz以上频带的好处在于具有更宽的带宽。然而，高载波频率也会带来一些问题，例如由高路径损失导致的较短的覆盖范围，特别是以未经波束赋形的方式发送下行信号和/或下行信道时尤为明显。

此外，现有的LTE/LTE-A中，模拟波束赋形通常为静态的，并且具有较宽的波束宽度。因此，波束赋形操作主要以数字波束赋形来实现，这是因为它更为灵活并且可具有频率选择性。如果仅使用数字基带预编码，为了补偿NR中的高载波频率的路径损失，需要大量的RF链来调整大规模天线阵列的增益，这就带来了较高的硬件成本和功耗。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于波束赋形的下行传输方法、节点及用户设备，能够解决现有技术中高频载波的覆盖范围有限且数字波束赋形带来高硬件成本和功耗的问题。

本发明提供一种基于波束赋形的下行传输方法，该方法包括：节点以波束扫描(beam sweeping)方式发送下行信号和/或下行信道，所述波束扫描方式是指同一下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送；其中所述波束的形成至少使用模拟波束赋形。

时间单元可以为一个或者更多子帧、时隙或符号。

所述以波束扫描方式发送下行信号和/或下行信道的步骤包括：所述节点按照波束配置(beam configuration)以所述波束扫描方式发送所述下行信号和/或下行信道，其中所述波束配置包括所述波束的数量、所述时间单元的长度、所述周期的长度和扫描模式中的至少一种。

扫描模式可包括对多个波束的连续或不连续的时间分配，这些波束的方向在一个或者多个相同预定范围内并组成波束组。

该方法还包括：以波束赋形的方式接收用户设备发送的上行信号和/或上行信道。

波束方向在一个或者多个相同预定范围内的波束的发送和接收之间可存在时间依赖性，波束配置中可进一步包括时间依赖性。

方向在一个或者多个相同预定范围内的波束的发送和接收也可以在同一个时隙或子帧内进行。

该方法还包括：所述节点使用L1/L2信令或者高层信令向所述用户设备发送所述波束配置。

所述以波束扫描方式发送下行信号和下行信道的步骤包括：所述节点以所述波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道，所述初始接入信号及广播信道共同用于波束训练(beam training)。

所述方法还把包括：接收用户设备反馈的波束训练结果，以及节点按照波束训练结果为用户设备选择一个或多个服务波束。

所述以波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道的步骤包括：所述节点使用每个波束组中时域上的第一个时间单元发送所述初始接入信号及所述广播信道，其中所述波束组由方向在一个或者多个相同预定范围内的所述波束组成。

所述以波束扫描方式发送下行信号和/或下行信道的步骤包括：所述节点在训练时段内依次使用所有方向的所述波束发送所述初始接入信号及所述广播信道。

训练时段位于周期的起始位置。

所述以波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道的步骤包括：所述节点在一个时间单元中使用至少两级波束集合分别发送所述初始接入信号及所述广播信道，每一级波束集合包括一个或者多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的一个波束的子波束，且所有所述波束集合中的所有所述波束在波束赋形的过程中使用相同的发送接收单元虚拟化矩阵集合。

初始接入信号及广播信道包括同步信号、波束参考信号(BRS)及物理广播信道(PBCH)，其中同步信号由第一级波束集合承载，而波束参考信号BRS及物理广播信道PBCH可由第二级波束集合承载。

同步信号可包括主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)，

还可包括扩展同步信号(ESS)，其中扩展同步信号用于表示同步信号的时间位置。

初始接入信号及广播信道进一步包括扩展波束参考信号(eBRS)及扩展物理广播信道(ePBCH)，扩展波束参考信号及扩展物理广播信道由第三级波束集合承载。

PSS、SSS、PBCH或ePBCH也可以用于指出同步信号的时间位置。

eBRS和ePBCH可与BRS和PBCH具有不同的周期性。

eBRS和ePBCH可以响应于指令进行传输。

相同波束集合中的不同波束的资源单元分配(RE allocation)可以在时域、频域或码域中的至少一个内复用。

不同波束集合中的不同波束的资源分配可在时域和/或频域内复用。

不同级的波束集合中的波束之间的资源单元分配可有一定的依赖性。

节点可以为基站，也可以为CU/DU架构中的DU、传输点(transmission point，TP)、传输接收点(transmission reception point，TRP)或远程无线控头(Radio Remote Head，RRH).

本发明还提供一种基于波束赋形的下行传输方法，该方法包括：用户设备接收节点以波束扫描方式发送的下行信号和/或下行信道，所述波束扫描方式是指所述下行信号或所述下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送；其中所述波束的形成至少使用模拟波束赋形。

时间单元可以为一个或者更多子帧、时隙或符号。

用于承载下行信号或下行信道的一个波束来自于一个或者更多节点，

该方法还包括：所述用户设备使用L1/L2信令或者高层信令接收所述节点发送的波束配置。

所述以波束扫描方式发送下行信号和下行信道的步骤包括：所述用户设备接收节点以所述波束扫描方式发送的初始接入信号及广播信道，所述初始接入信号及广播信道共同用于波束训练(beam training)。

该方法还包括：所述用户设备测量所述初始接入信号和所述广播信道以获得测量结果，并根据所述测量结果生成波束训练结果；以及，所述用户设备将所述波束训练结果发送给所述节点，以使所述节点按照所述波束训练结果为所述用户设备选择服务波束。

所述测量所述初始接入信号和所述广播信道和所述生成波束训练结果的步骤包括：所述用户设备测量承载所述初始接入信号和所述广播信道的所有波束以获取所述测量结果，所述测量结果包括各测量的波束的信号强度/质量；以及，所述用户设备从所有所述测量的波束中选择一个或多个具有最佳信号质量或最高信号功率的波束作为所述波束训练结果。

所述测量所述初始接入信号和所述广播信道和所述生成波束训练结果的步骤包括：所述用户设备测量承载所述初始接入信号和所述广播信道的波束以获取所述测量结果，所述测量结果包括所述测量的波束的信号强度/质量；以及，所述用户设备判定所述测量的波束的所述信号强度/质量是否大于预设阈值，若是，则所述用户设备将所述波束加入所述波束测量结果中。

初始接入信号及广播信道在在一个时间单元由至少两级波束集合分别承载，每一级波束集合包括一个或者多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的一个波束的子波束，且所有波束集合中的所有波束在波束赋形的过程中使用的发送接收单元虚拟化矩阵相同。测量初始接入信号和广播信道并生成波束训练结果的步骤包括：用户设备按照从上级至下级的顺序分级对至少两级波束集合进行测量，并根据测量结果评估出每级的波束选择结果，其中对下级波束集合进行测量时只对上一级波束选择结果对应的波束的子波束进行测量，波束训练结果为最下一级的波束选择结果。

本发明还提供一种节点，该节点包括：发送模块，用于以波束扫描(beamsweeping)方式发送下行信号和/或下行信道，所述波束扫描方式是指所述下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送；其中所述波束的形成至少使用模拟波束赋形。

时间单元可以为一个或者更多子帧、时隙或符号。

发送模块还可用于使用L1/L2信令或者高层信令向用户设备发送波束配置。

发送模块可用于以波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道，初始接入信号及广播信道可共同用于波束训练。

该节点还包括：接收模块，用于接收所述用户设备反馈的波束训练结果；以及选择模块，用于按照所述波束训练结果选择所述用户设备的服务波束。

发送模块用于在一个时间单元中使用至少两级波束集合分别发送初始接入信号及广播信道，各波束集合包括一个或者多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的波束的子波束，且所有波束集合中的所有波束在波束赋形的过程中使用相同的发送接收单元虚拟化矩阵集合。

节点可以是基站、DU、TP、TRP或RRH。

本发明还提供一种用户设备，该用户设备包括：接收模块，用于接收节点以波束扫描(beam sweeping)方式发送的下行信号和/或下行信道，所述波束扫描方式是指所述下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送；其中所述波束的形成至少使用模拟波束赋形。

时间单元可以为一个或者更多子帧、时隙或符号。

用于承载下行信号或下行信道的一个波束来自于一个或者更多节点，

用户设备还包括：测量模块，用于测量所述节点以所述波束扫描方式发送的所述初始接入信号和所述广播信道以获得测量结果，并根据所述测量结果生成波束训练结果；以及，反馈模块，用于将所述波束训练结果发送给所述节点，以使所述节点按照所述波束训练结果为所述用户设备选择一个或多个服务波束。

初始接入信号及广播信道在在一个时间单元由至少两级波束集合分别承载，各波束集合包括一个或者多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的一个波束的子波束，且所有波束集合中的所有波束在波束赋形的过程中使用的发送接收单元虚拟化矩阵相同。测量模块可用于按照从上级至下级的顺序分级对至少两级波束集合进行测量，并根据测量结果评估出每级的波束选择结果，其中对下级波束集合进行测量时只对上一级波束选择结果对应的波束的子波束进行测量，波束训练结果为最下一级的波束选择结果。

本发明还提供一种节点，其特征在于，包括处理器和与所述处理器偶接的收发器，其中，所述处理器用于通过收发器来以波束扫描(beam sweeping)方式发送下行信号和/或下行信道，所述波束扫描方式是指所述下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送，其中所述波束的形成至少使用模拟波束赋形。

时间单元可以为一个或者更多子帧、时隙或符号。

处理器可用于通过收发器按照波束配置(beam configuration)以波束扫描方式发送下行信号和/或下行信道，其中波束配置包括波束的数量、时间单元的长度、周期的长度和扫描模式中的至少一种。

扫描模式可包括对多个波束的连续或不连续的时间分配，这些波束的方向在一个或者多个相同预定范围内，并组成波束组。

处理器还可用于通过收发器以波束赋形的方式接收用户设备发送的上行信号和/或上行信道。

波束方向在一个或者多个相同预定范围内的波束的发送和接收之间可存在时间依赖性，波束配置中可进一步包括时间依赖性。

方向在一个或者多个相同预定范围内的波束的发送和接收也可以在同一个时隙或子帧内进行。

处理器还可用于使用L1/L2信令或者高层信令经由收发器向用户设备发送波束配置。

处理器可用于通过收发器以波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道，初始接入信号及广播信道可共同用于波束训练。

处理器还可用于通过收发器接收用户设备反馈的波束训练结果，并按照波束训练结果为用户设备选择一个或多个服务波束。

处理器可用于通过收发器在每个波束组中时域上的第一个时间单元发送初始接入信号及广播信道，其中波束组是由波束方向在一个或者多个相同预定范围内的波束组成的。

处理器可用于在训练时段内依次使用所有方向的波束发送初始接入信号及广播信道。

训练时段位于周期的起始位置。

处理器用于通过收发器在一个时间单元中使用至少两级波束集合分别发送初始接入信号及广播信道，每级波束集合包括一个或者多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的波束的子波束，且所有波束集合中的所有波束在波束赋形的过程中使用相同的发送接收单元虚拟化矩阵集合。

初始接入信号及广播信道包括同步信号、波束参考信号(BRS)及物理广播信道(PBCH)，其中同步信号由第一级波束集合承载，而波束参考信号BRS及物理广播信道PBCH可由第二级波束集合承载。

同步信号可包括PSS和SSS。

同步信号还可包括扩展同步信号(ESS)，其中扩展同步信号用于表示同步信号的时间位置。

初始接入信号及广播信道进一步包括扩展波束参考信号(eBRS)及扩展物理广播信道(ePBCH)，扩展波束参考信号及扩展物理广播信道由第三级波束集合承载。

PSS、SSS、PBCH或ePBCH也可以用于指出同步信号的时间位置。

eBRS和ePBCH可与BRS和PBCH具有不同的周期性。

eBRS和ePBCH可以响应于指令进行传输。

相同波束集合中的不同波束的资源单元分配(RE allocation)可以在时域、频域或码域中的至少一个内复用。

不同波束集合中的不同波束的资源分配可在时域和/或频域内复用。

不同级的波束集合中的波束之间的资源单元分配可有一定的依赖性。

节点可以是基站、DU、TP、TRP或RRH。

本发明还提供一种用户设备，其特征在于，包括处理器和与所述处理器偶接的通信电路，其中，所述处理器用于通过通信电路来接收节点以波束扫描(beam sweeping)方式发送的下行信号和/或下行信道，所述波束扫描方式是指所述下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送，其中所述波束的形成至少使用模拟波束赋形。

时间单元可以为一个或者更多子帧、时隙或符号。

用于承载下行信号或下行信道的一个波束来自于一个或者更多节点，

处理器还可用于使用L1/L2信令或者高层信令经由通信电路接收节点发送的波束配置。

处理器可用于通过通信电路接收节点以波束扫描方式发送的初始接入信号及广播信道，初始接入信号及广播信道可共同用于波束训练。

处理器还可用于通过通信电路对初始接入信号及广播信道进行测量，根据测量结果生成波束训练结果，并通过通信电路将波束训练结果发送给节点，以使得节点按照波束训练结果为用户设备选择服务波束。

处理器可用于通过通信电路测量所有承载了初始接入信号及广播信道的波束以得到测量结果，测量结果中包括每个波束的信号强度/质量，处理器根据测量结果从所有波束中选择信号质量最好或信号功率最大的一个或者更多个波束作为波束训练结果。

处理器可用于通过通信电路测量承载了初始接入信号及广播信道的波束以得到测量结果，测量结果中包括波束的信号强度/质量；处理器还可用于判断信号强度/质量是否大于预设阈值，若大于则将波束加入波束训练结果中。

初始接入信号及广播信道在在一个时间单元由至少两级波束集合分别承载，每一级波束集合包括一个或者多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的一个波束的子波束，且所有波束集合中的所有波束在波束赋形的过程中使用的发送接收单元虚拟化矩阵相同。处理器可用于通过通信电路按照从上级至下级的顺序分级对至少两级波束集合进行测量，并根据测量结果评估出每级的波束选择结果，其中对下级波束集合进行测量时只对上一级波束选择结果对应的波束的子波束进行测量，波束训练结果为最下一级的波束选择结果。

在上述实施例中，以波束扫描的方式发送下行信号和/或下行信道，下行信号和/或下行信道由至少两个波束承载，并且波束的形成至少使用了模拟波束赋形，因此基于FD-MIMO的波束赋形增益可以补偿高路径损失，从而提高高频载波的覆盖范围，并且通过引入模拟波束赋形，与单纯使用数字波束赋形相比，可以降低所需的高硬件成本和功耗。

附图说明

图1是FD-MIMO中天线端口到天线阵列中的天线元件的映射过程的示意图。

图2是本发明基于波束赋形的下行传输方法第一实施例的流程图。

图3是本发明基于波束赋形的下行传输方法第一实施例中波束扫描的示意图。

图4是本发明基于波束赋形的下行传输方法第二实施例的流程图。

图5示出了本发明基于波束赋形的下行传输方法第二实施例中的扫描模式，其中波束组在时域上不连续分布。

图6示出了本发明基于波束赋形的下行传输方法第二实施例中的扫描模式，其中波束组在时域上连续分布。

图7示出了本发明基于波束赋形的下行传输方法第二实施例中的扫描模式，其中波束组应用于TDD系统，且在时域上不连续分布。

图8是本发明基于波束赋形的下行传输方法第三实施例的流程图。

图9示出了本发明基于波束赋形的下行传输方法第三实施例中波束的发送和接收之间的时间依赖性，其中波束方向在相同的预定范围内。

图10是本发明基于波束赋形的下行传输方法第三实施例中独立式子帧的示意图。

图11是本发明基于波束赋形的下行传输方法第四实施例的流程图。

图12是本发明基于波束赋形的下行传输方法第四实施例中训练时段的示意图。

图13是本发明基于波束赋形的下行传输方法第五实施例中母波束和子波束的示意图。

图14示出了本发明基于波束赋形的下行传输方法第五实施例中的初始接入信号及广播信道的RE分配方法，其中初始接入块的时间长度为一个时隙。

图15示出了本发明基于波束赋形的下行传输方法第五实施例中的初始接入信号及广播信道的另一RE分配方法，其中初始接入块的时间长度为一个子帧。

图16示出了本发明基于波束赋形的下行传输方法第五实施例中的初始接入信号及广播信道的另一RE分配方法，其中初始接入块的时间长度为三个符号。

图17示出了本发明基于波束赋形的下行传输方法第五实施例中的初始接入信号及广播信道的另一RE分配方法，其中初始接入块的时间长度为三个符号。

图18示出了本发明基于波束赋形的下行传输方法第五实施例中的初始接入信号及广播信道的另一RE分配方法，其中初始接入块的时间长度为一个符号。

图19是本发明基于波束赋形的下行传输方法第六实施例的流程图。

图20是本发明基于波束赋形的下行传输方法第七实施例的流程图。

图21是本发明基于波束赋形的下行传输方法第八实施例的流程图。

图22是本发明基于波束赋形的下行传输方法第九实施例的流程图。

图23是本发明基于波束赋形的下行传输方法第十实施例的流程图。

图24是本发明的节点第一实施例的结构示意图。

图25是本发明的节点第二实施例的结构示意图。

图26是本发明的节点第三实施例的结构示意图。

图27是本发明的用户设备第一实施例的结构示意图。

图28是本发明的用户设备第二实施例的结构示意图。

图29是本发明的用户设备第三实施例的结构示意图。

本申请中提到的“一个实施例”、“特定实施例”、“一些实施例”、“多个实施例”或者“实施例”等，并不必然指代相同的实施例。各实施例中的特征、结构或参数可以以符合本申请的任何适当的形式结合。不同的模块、单元、电路或其他部件，可能以“用于”的方式进行描述或要求权利，表示该部件可用于执行任务。在这种情况下，“用于”一词意思是该模块/单元/电路/部件具有能够在操作中执行该任务的相应结构(例如，电路)。因此，模块/单元/电路/元件/部件可被描述为用于执行任务，即便该模块/单元/电路/部件并不是随时处于工作状态(例如，未启动时)。使用“用于”来描述的模块/单元/电路/部件可包括适当的硬件，例如电路、存储程序指令的存储器等，该程序指令可被执行以实现相应操作。使用“用于执行某任务”来描述模块/单元/电路/部件，并不会引起不具有实体结构的虚拟装置的不清楚问题。此外，“用于”可表示包括通用的结构(例如，通用电路)，其可通过软件和/或固件来操作(例如，现场可编程门阵列FPGA或用于执行软件的常规处理器)以进行工作，并能够执行相关的任务。“用于”也可包括使用制造工艺(例如，半导体制造设备)来制造可实现或执行任务的设备(例如，集成电路)。文中使用的术语“根据”用来描述影响决策过程的一个或多个因数。此术语并不排除其他也可能影响决策过程的因数。也就是说，决策过程可能仅被上述这些因数所决定，也可能仅部分由这些因数决定。考虑以下描述：“根据B决定A”，在这个例子中，B是影响A的决定过程的一个因数，此描述并不排除A可能也被C影响的这种情况。但是，在一些例子中A也可以仅根据B决定。

具体实施方式

请参阅图2，图2示出了基于波束赋形的下行传输方法的第一实施例。该方法可以由节点实现，并包括以下步骤：

S11：节点以波束扫描方式发送下行信号和/或下行信道。

节点可以为基站，基站连接核心网并与用户设备(UE)进行无线通信，从而为相应的地理区域提供通信覆盖。基站可以包括(但不限于)宏(macro)基站、微(micro)基站或微微(pico)基站。在一些实施例中，基站也可以被称为无线基站、接入点、B节点，演进型B节点(eNodeB,eNB)或其他合适的术语。如果无线接入网为中央单元(Central Unit，CU)/分布式单元(Distributed Unit，DU)架构或者其他类似的架构，基站可以用于表示CU及其控制的多个DUs。在CU/DU架构中，一个CU连接并控制多个DU，CU和DU均用于承载空中接口协议栈。

节点也可以为CU/DU架构中的DU，或者其他类似架构中的传输点(transmissionpoint，TP)、传输接收点(transmission reception point，TRP)或远程无线控头(RadioRemote Head，RRH)。

波束扫描方式是指同一下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元内发送。波束赋形可以只使用模拟波束赋形，也可以使用混合波束赋形，即数字波束赋形和模拟波束赋形的结合。对于同一下行信号或下行信道，一个时间单元中可以仅由一个波束承载，也可以由至少两个波束承载。波束扫描的一个示例如图3所示，图中实线的波束表示实际发送的波束，而虚线的波束仅为演示目的。

节点可能需要发送多种下行信号/下行信道。对于面向所有用户设备(UE)的公用信号/信道，若干个(一般来说一个周期内)用于承载公用信号/信道的所有波束的组合覆盖范围需要包括节点整个覆盖范围，即全覆盖式扫描。另一方面，对于服务某些特定用户设备的专用信号/信道，用于承载它们的波束的覆盖范围只要能够覆盖服务对象所在区域即可，不要求考虑节点的覆盖范围。

时间单元可以包括一个或者多个子帧、时隙、符号或者其他预定义的时长。需要注意，对于高频载波，子载波间隔可能增加，而单个符号的时间长度可能减少。在模拟波束赋形中(即通过调整TXRU虚拟化矩阵进行波束赋形)，对于短的符号时间，在不同模拟波束之间切换需要的时间无法忽略不计。因此，在模拟波束进行切换前就需要更长的循环前缀(Cyclic Prefix，CP)长度。由于在较长的时间单元(例如一个或者多个时隙、子帧、或者多个符号，和/或若干相邻时间单元)内发送的不同波束不是以模拟波束赋形方式而是以数字波束赋形方式(即调整端口虚拟化矩阵)进行切换，因此可以降低模拟波束赋形方式波束切换时间带来的影响。

在上述实施例中，以波束扫描的方式发送下行信号和/或下行信道，下行信号和/或下行信道由至少两个波束承载，并且波束的形成至少使用了模拟波束赋形，因此基于FD-MIMO的波束赋形增益可以补偿高路径损失，从而提高高频载波的覆盖范围，并且通过引入模拟波束赋形，与单纯使用数字波束赋形相比，可以降低所需的高硬件成本和功耗。

请参阅图4，图4为发明基于波束赋形的下行传输方法第二实施例的流程示意图，其中，在基于波束赋形的下行传输方法第一实施例的基础上，引入波束配置。本实施例为对本发明基于波束赋形的下行传输方法第一实施例的进一步扩展，因此与本发明基于波束赋形的下行传输方法第一实施例相同的内容在此不再赘述。本实施例的方法包括以下步骤：

S111：节点按照波束配置(beam configuration)来以波束扫描方式发送下行信号和/或下行信道。

波束配置可包括波束的数量、时间单元的长度、周期的长度、扫描模式中的至少一个。

扫描模式可包括对多个波束的连续或不连续的时间分配，这些波束的方向在一个或者多个相同预定范围内并组成波束组。波束组的划分可根据TXRU虚拟化矩阵进行。也就是说，同一波束组中的波束在波束赋形过程中可使用相同的TXRU虚拟化矩阵，不同波束组中的波束在波束赋形过程中可使用不同的TXRU虚拟化矩阵。受TXRU虚拟化矩阵的约束，同一波束组中的波束的方向在相同的一个或多个预定范围内。在一个周期内，节点可能需要使用不同的波束组来发送不同的下行信号和/或信道，扫描模式反映了波束组在时域上的分布。用户设备在确定了一个或多个服务波束之后，可以根据扫描模式获知何时检测服务波束，而不是盲目地在每个传输时间间隔(Transmission Time Interval，TTI)内均进行检测，以此来降低用户设备的功耗。

下面将结合附图，详细地举例说明扫描模式。

如图5所示，图中每一格表示一个时间单元，不同的填充图案表示不同的波束组。图中总共有A、B、C、D四个波束组，且波束组在时域上不连续分布。从图中显示的部分来看，不同波束组在时域上交织分布，波束组A占用时间单元0、4和8，波束组B占用时间单元1、5和9，波束组C占用时间单元2、6和10，波束组D占用时间单元3和7。

如图6所示，图中每一格表示一个时间单元，不同的填充图案表示不同的波束组。图中共有E、F、G、H四个波束组，且波束组在时域上连续分布。波束组E占用时间单元0、1和2，波束组F占用时间单元3和4，波束组G占用时间单元5、6、7和8，波束组H占用时间单元9和10。

对于时分双工(Time Division Duplexing，TDD)系统，一个周期中可以包括一些用于接收上行信号和/或上行信道的时间单元。如图7所示，图中每一格代表一个时间单元，未填充图案的表示用于上行接收的时间单元，填充了图案的表示用于下行发送的时间单元，其中不同的填充图案表示对应不同的波束组。图中共有I、J、K、L四个波束组，且波束组在时域上不连续分布，其中第4至7个时间单元用于上行接收。波束组I占用时间单元0和8，波束组J占用时间单元1和9，波束组K占用时间单元2和10，波束组L占用时间单元3。当然在TDD系统中，波束组在时域上也可以连续分布。

S112：节点使用L1/L2信令或者高层信令向用户设备发送波束配置。

例如，节点可以将波束配置封装在系统信息中并将系统信息发送给用户设备，或者使用无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)连接重配置消息向用户设备发送波束配置。波束配置可以属于当前节点的和/或其他节点，其他节点可以与当前节点属于同一小区，也可以属于当前小区的邻近小区，以便于UE进行无线资源管理(Radio ResourceManagement，RRM)测量。如果波束配置中的某些信息是固定的，则节点可以选择不发送这部分固定的信息以减少信令开销。

请参阅图8，图4为发明基于波束赋形的下行传输方法第三实施例的流程示意图，其中，在基于波束赋形的下行传输方法第一实施例的基础上，进一步包括以下步骤：

S12：节点以波束赋形的方式接收用户设备发送的上行信号和/或上行信道。

以波束赋形的方式进行接收可以使得特定方向的用户设备发送的上行信号和/或上行信道有更好的信号强度/质量。类似地，节点可以以波束扫描的方式进行上行接收，从而改善整个覆盖范围内的上行接收。

波束方向在一个或者多个相同预定范围内的波束的发送和接收之间可以存在时间依赖性，例如两者之间存在固定的或者可配置的延时。如图9所示，图中一格代表一个时间单元，节点可在第n个时间单元节点内使用波束进行下行发送，而后在第n+x个时间单元节点内使用波束方向在一个或者多个相同预定范围内的波束进行上行接收，其中x表示发送和接收之间的时间依赖性。

方向在一个或者多个相同预定范围内的波束的发送和接收也可以在同一个时隙或子帧内进行，该时隙/子帧被称为独立式时隙/子帧。例如，如图10所示，在一个独立式子帧内，前10个符号可用于下行发送，第10个符号可用作保护时段(GP)，而后4个符号可用于上行接收。

因此，在一实施例中，波束配置还可包括前述时间依赖性或独立式时隙/子帧的信息(独立式时隙/子帧的索引，以及其中哪些符号用于下行传输、哪些符号用于上行传输)，从而使得用户设备知道何时发送上行信号和/或上行信道，以获得最高的接收增益。

请参阅图11，图4为发明基于波束赋形的下行传输方法第二实施例的流程示意图，其中，在基于波束赋形的下行传输方法第一实施例的基础上，下行信号和下行信道分别是初始接入信号和广播信道，且共同用于波束训练。本实施例为对本发明基于波束赋形的下行传输方法第一实施例的进一步扩展，因此与本发明基于波束赋形的下行传输方法第一实施例相同的内容在此不再赘述。本实施例的方法包括以下步骤：

S121：节点以波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道。

初始接入信号及广播信道用于用户设备的初始接入，而初始接入是用户设备接入网络过程中的一个必经步骤。在本实施例中，初始接入信号及广播信道均用于波束训练(beam training)。波束训练是指用户设备对不同波束进行测量评估，并从测量的波束中选择一个或者多个波束的过程。

节点可以在时域内使用各波束组的第一个时间单元来发送初始接入信号及广播信道，例如图5中的第0,1,2,3个时间单元，图6中第0,3,5,9个时间单元，图7中第0,1,2,3个时间单元。

节点也可以在训练时段内依次使用所有方向的波束发送初始接入信号及广播信道，一般来说，训练时段位于周期的起始位置，以便于节点后续根据用户设备反馈的波束训练结果发送控制信令/数据。举例说明，如图12所示，图中上半部分每一格代表一个周期，下半部分每一格代表一个时间单元，不同的填充图案表示不同的波束组。训练时段可以为一个周期中的第一个时间单元，节点可在时间单元0发送初始接入信号及广播信道，并从时间单元1开始使用不同的波束发送控制信令/数据。

S122：节点接收用户设备反馈的波束训练结果。

波束训练结果中包括用户设备选择的波束标识符，此外可以进一步包括用户设备选择的各波束的信号强度/质量。

S123：节点可按照波束训练结果为用户设备选择一个或多个服务波束。

节点可以直接接受波束训练结果而不作任何改动，即直接将波束训练结果中的波束作为用户设备的服务波束；或者，也可以对波束训练结果做适应性修改后作为用户设备的服务波束，例如，可以根据波束的流量负荷对波束训练结果中的波束进行删除或者增加。选中的波束可以用于后续在节点与用户设备之间的通信。

本发明还提供基于波束赋形的下行传输方法第五实施例，其是在本发明基于波束赋形的下行传输方法第四实施例的基础上，在一个时间单元中使用至少两级波束集合来分别发送初始接入信号及广播信道。

若系统支持，初始接入信号和广播信道可包括(但不限于)同步信号、物理广播信道(physical broadcast channel，PBCH)、波束参考信号(beam reference signal，BRS)、扩展物理广播信道(extended physical broadcaset channel，ePBCH)和扩展波束参考信号(extended beam reference signals，eBRS)。PBCH用于发送主信息块(masterinformation block，MIB)，并使用BRS进行信道估计和解码。ePBCH用于发送系统信息块(system information block，SIB)，并使用eBRS进行信道估计和解码。同步信号可包括主同步信号(primary synchronization signal，PSS)、辅同步信号(secondarysynchronization signal，SSS)和扩展同步信号(extended synchronization signal，ESS)。本实施例中的PSS和SSS可与LTE技术中的类似，而ESS可用于指出同步信号的时间位置，例如一个无线帧内的子帧索引或者时隙索引，或者一个子帧或时隙内的符号索引。PSS、SSS、PBCH或ePBCH还可以用于指出同步信号的时间位置，此时ESS可被省去。

初始接入块可包括PSS/SSS/ESS、PBCH、BRS、ePBCH和eBRS等。对于需要完成初始接入程序的用户设备来说，它需要进行三步检测：(1)同步信号(PSS/SSS/ESS)检测；(2)PBCH和BRS检测；(3)ePBCH和eBRS检测。每步检测可对应一级波束集合。

包括PSS、SSS和ESS(PSS/SSS/ESS)的同步信号可以由第一级波束集合承载，并且在第一级用于波束训练。同步信号可共享相同的天线端口，并且天线端口的数量可以为一、二或者更多。PSS/SSS/ESS的一个天线端口可以被映射至一个第一级波束方向。不同天线端口和其对应的波束可以在时域、频域、码域或者其结合内复用。

BRS可以由第二级波束集合承载，并且用于第二级波束训练。BRS的天线端口数量可以为一、二或更多。一个或多个天线端口可映射至一个第二级波束方向。BRS的不同天线端口和其对应的波束可以在时域、频域、码域或者其结合内复用。PBCH与BRS共享相同天线端口，因此PBCH也可以由第二级波束集合承载，其中BRS也可用于检测PBCH的信道评估。

eBRS可以由第三级波束集合承载，并且用于第三级波束训练。eBRS的天线端口数量可以为一、二或更多。一个或多个天线端口可映射至一个第三级波束方向。eBRS的不同天线端口和其对应的波束可以在时域、频域、码域或者其结合内复用。ePBCH与eBRS共享相同天线端口，因此ePBCH也可以由第三级波束集合承载，其中eBRS也可用于检测ePBCH的信道评估。

eBRS和ePBCH可与BRS/PBCH的周期性不同，其并不总是出现在BRS/PBCH传输中，或者，它们可以仅响应于指令进行传输。在其他实施例中，ESS的信息可被包含在PSS、SSS、PBCH或ePBCH中，因此ESS可以被省略。初始接入信号和广播信道也可以不包括ePBCH和eBRS，且系统信息块SIB可以由其他下行信道承载，例如物理下行共享信道(physicalshared channel，PDSCH)或者其他载波(如果用户设备也连接至这些载波)。如果不发送eBRS和ePBCH，那么第一和第二级波束就可以使用更细的波束和更多的天线端口。

各级波束集合可包括一个或多个波束。在低级波束集合中的至少一个波束可以为高级波束集合中的波束的子波束，其中高级集合中的波束可以称为低级集合中的子波束的母波束。一个母波束的所有子波束的方向应当由此母波束的方向限制，如图13所示的那样。所有波束集合中的波束在波束赋形过程中可以使用相同的收发器单元虚拟化矩阵集合，其中不同波束可以使用不同的端口虚拟化矩阵。

不同级波束集合的波束之间的资源单元分配(RE allocation)可具有依赖性，例如，相差特定的时间延迟和/或子载波间隔，可根据例如系统ID(如小区ID)、载波频率、带宽等确定，因此在UE找到一个或若干最佳母波束后，UE可能仅需要检测对应这些最佳母波束的RE资源从而节省处理时间和功耗。一个或多个母波束可以共享相同的资源单元和相同的天线端口组，以传输它们自己的子波束。不同级波束的RE分配可以在时域和/或频域内复用。

在UE和节点的连接建立后，UE可以继续监测服务小区的同步信号、BRS和eBRS以进行波束维护。另外，UE也可以监测其他节点(例如，相同小区内的相邻节点或者相邻小区内的节点)的BRS和eBRS，以进行RRM管理。

下面将进一步举例说明初始接入块(即，初始接入信号和广播信道)的RE分配。

如图14所示，初始接入块的持续时间为1个时隙，且初始接入块的持续时间通常小于或等于一个时间单元。图14中左边图形中的每一格表示一组具有12个子载波和一个时间符号的资源单元RE，而右边图形中的每一格表示一个资源单元RE。

同步信号，包括PSS、SSS和ESS，占据中间的长度为6个物理资源块的RE，并且分别位于此时隙内的符号#1、#2和#3。它们可以被分配一个天线端口，该天线端口映射至一个波束，因此第一级波束集合包括一个波束。

PBCH和BRS位于PSS/SSS/ESS相同的子载波内，并且在此时隙内的符号#3、#4、#5和#6内。八个天线端口可被分配给PBCH和BRS，其中每两个天线端口被映射至一个波束，因此第二级波束集合包括4个波束。如图中右上部分所示，在每12个子载波中BRS可占用8个RE，且所述八个天线端口可以在时域、频域、码域或者它们的组合内被复用。其余RE可以用于PBCH传输。

ePBCH和eBRS可占用PBCH和BRS上方或下方的PRB。在这个例子中，四组RE资源被分配给了ePBCH和eBRS，并且用四种不同填充图案表示。每组ePBCH和eBRS资源单元对应一个第二级波束。在右下部分的图形中，16个RE(长水平填充线)被eBRS在各PRB内占用。分配给ePBCH和eBRS的天线端口数量可以为四或者八等，并且映射至四个波束。考虑到该四组RE资源均对应一个第二级波束，因此第三级波束集合可包括4*4总计16个波束。不同天线端口可以在时域、频域、码域或者其结合内复用。其余RE可以用于ePBCH传输。

如图15所示，初始接入块的持续时间为1个子帧，且初始接入块的持续时间通常小于或等于一个时间单元。图中的每一格表示一组具有12个子载波和一个时间符号的资源单元RE。

两组PSS、SSS和ESS可占据中间的、长度为6个物理资源块PRB的RE，并且分别位于此时隙内的符号#0、#1、#2、#7、#8和#9。可为每组PSS/SSS/ESS分配一个天线端口，该天线端口映射至一个波束，因此第一级波束集合包括两个波束。

PBCH和BRS位于PSS/SSS/ESS相同的子载波内，并且在此子帧内的符号#10、#11、#12和#13内。第一时隙内的PBCH和BRS可使用第一组PSS/SSS/ESS的子波束，而第二时隙内的PBCH和BRS可使用第二组PSS/SSS/ESS的子波束。八个天线端口可被分配给各组PBCH和BRS，其中天线端口被映射至一个波束，因此第二级波束集合包括2*8共计16个波束。

ePBCH和eBRS可占用PBCH和BRS上方或下方的PRB。在本实施例中，为涉及同组PBCH和BRS的ePBCH和eBRS分配了四组RE资源。每组ePBCH和eBRS资源单元对应两个第二级波束。分配给ePBCH和eBRS的天线端口数量可以为四或者八等，并且映射至四个波束。考虑到该八组RE资源均对应两个第二级波束，因此第三级波束集合可包括2*8*4总计64个波束。不同天线端口可以在时域、频域、码域或者其结合内复用。

如图16所示，初始接入块的持续时间为3个符号，且初始接入块的持续时间通常小于或等于一个时间单元。图16中的每一竖直长格表示一组具有12个子载波和一个时间符号的资源单元RE，而每一水平长格表示一个RE。

同步信号，包括PSS、SSS和ESS，占据中间的长度为6个物理资源块的RE。PBCH/BRS和ePBCH/eBRS位于与同步信号相同的时间符号，并且在频率域内复用，它们不一定正好与同步信号相邻，也可以是分布式地在整个系统带宽上分配，其中分配的RE与系统ID(例如小区ID)、载波频率和带宽等相关。PCBH/BRS和ePBCH/eBRS传输的周期性可以不同，或者ePBCH/eBRS也可以尽在需要时进行传输，因此在图16的右边部分并没有进行ePBCH/eBRS传输。

如图17所示，初始接入块的持续时间为3个符号，且初始接入块的持续时间通常小于或等于一个时间单元。图17中左边图形中的每一格表示一组具有12个子载波和一个时间符号的资源单元RE，而右边图形中的每一格表示一个资源单元RE。

同步信号被分为三组，每组均包括PSS、SSS和ESS。各组同步信号占用中间长度为18个PRB的RE，并且在时域内占用1个符号。PBCH/BRS资源由三组同步信号共享，三组同步信号可使用相同或不同的波束。

如图18所示，初始接入块的持续时间为1个符号，且初始接入块的持续时间通常小于或等于一个时间单元。图18中左边图形中的每一格表示一组具有12个子载波和一个时间符号的资源单元RE，而右边图形中的每一格表示一个资源单元RE。

初始信号块的符号可以被分配至一个波束组的第一时间单元(例如时隙或子帧)内的预定位置，或者，对应不同波束组的初始接入块的符号可以在时域内(例如图12中的训练时隙/子帧)连续。在后一情况下，需要为这些符号使用更长的循环前缀从而与模拟波束的切换时间竞争，例如，对于初始接入块子帧来说少于14个符号。

需要注意，各类型信号/信道的RE的密度和数量，以及上述例子中的波束的数量仅为示例性的，它们可以被预先设定或者根据实际情况动态地调整。

参阅图19，图19是本发明基于波束赋形的下行传输方法第六实施例的流程图。该方法可由用户设备(UE)实施。用户设备可以是固定的也可以是移动的，可以为蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、平板电脑、笔记本电脑、无绳电话等。本实施例的方法包括以下步骤：

S21：用户设备接收节点以波束扫描(beam sweeping)方式发送的下行信号和/或下行信道。

波束扫描方式是指同一下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元内发送。波束赋形可以只使用模拟波束赋形，也可以使用混合波束赋形，即数字波束赋形和模拟波束赋形的结合。对于同一下行信号或下行信道，一个时间单元中可以只由一个波束，也可以由至少两个波束承载。

时间单元可以包括一个或者多个子帧、时隙、符号或者其他预定义的时长。需要注意，在较长的时间单元(例如一个或者多个时隙、子帧、或者多个符号，和/或若干相邻时间单元)内发送的不同波束不是以模拟波束赋形方式而是以数字波束赋形方式(即调整端口虚拟化矩阵)进行切换，因此可以降低模拟波束赋形方式中由于子载波间距的增加导致的波束切换时间带来的影响。

在一个实施例中，用于承载下行信号或下行信道的一个波束来自于一个或者更多节点，例如一个波束的形成过程中可利用多个DU的天线发出的电磁波。

请参阅图20，图21为发明基于波束赋形的下行传输方法第七实施例的流程示意图，其中，在基于波束赋形的下行传输方法第六实施例的基础上，进一步包括以下步骤：

S22：用户设备接收节点使用L1/L2信令或者高层信令发送的波束配置。

波束配置可包括波束的数量、时间单元的长度、周期的长度、扫描模式中的至少一个。当节点根据波束赋形接收用户设备发送的上行信号和/或上行信道时，波束配置中可以进一步包括时间依赖性或者独立式时隙/子帧信息。具体内容可参考本发明基于波束赋形的下行传输方法第二及第三实施例的描述，在此不再赘述。

请参阅图21，图21为发明基于波束赋形的下行传输方法第八实施例的流程示意图，其中，在基于波束赋形的下行传输方法第六实施例的基础上，下行信号和下行信道分别是初始接入信号和广播信道，且共同用于波束训练。本实施例为对本发明基于波束赋形的下行传输方法第六实施例的进一步扩展，因此与本发明基于波束赋形的下行传输方法第六实施例相同的内容在此不再赘述。本实施例的方法包括以下步骤：

S210：用户设备接收节点以波束扫描方式发送的初始接入信号及广播信道。

初始接入信号及广播信道用于用户设备的初始接入以及波束训练(training)。波束训练是指用户设备对不同波束进行测量评估，并从测量的波束中选择一个或者多个波束的过程。

用户设备可以接收节点使用每个波束组中时域上的第一个波束发送的初始接入信号及广播信道，或者在训练时段(一般位于周期的起始位置)内接收节点使用所有方向的波束发送的初始接入信号及广播信道。

S220：用户设备对初始接入信号及广播信道进行测量，根据测量结果生成波束训练结果。

用户设备可以对所有承载了初始接入信号及广播信道的波束进行测量，从中选择一个或者更多个最佳的作为波束训练结果，具体参见后续的第九实施例；或者，用户设备也可以分别测量不同的波束，将信号强度/质量大于预设阈值的波束加入波束训练结果，具体参见后续的第十实施例。

在本发明一个实施例中，初始接入信号及广播信道在在一个时间单元由至少两级波束集合分别承载，每一波束集合包括一个或者更多波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的一个波束的子波束，且所有波束集合中的所有波束在波束赋形的过程中使用的发送接收单元虚拟化矩阵相同。

此时，用户设备按照从上级至下级的顺序分级对至少两级波束集合进行测量，并根据测量结果评估出每级的波束选择结果，其中对下级波束集合进行测量时只对上一级波束选择结果对应的波束的子波束进行测量，波束训练结果为最下一级的波束选择结果。

当子波束的数量较多时，分集测量评估可以有效的减少测量数量从而降低功耗。举例说明如下，若一共有三级波束集合，第一级波束集合中包括2个波束，其中每个波束是第二级波束集合中8个波束的母波束，则第二级波束集合中包括2*8共计16个波束，类似地，第二级波束集合中的每个波束是第三级波束集合中8个波束的母波束，则第三级波束集合中包括16*8共计128个波束，假设每次评估只选择一个最佳的波束，则从第三级波束集合包括的128个波束中选择一个需要经过三次测量，测量的波束数量分别为2、8和8，共计18。与之相比，如果直接对第三级波束集合进行测量评估，则需要测量128个波束。

当然，如果第一级波束集合中的所有波束的信号强度/质量都小于预设阈值，则用户设备可以不对下级波束集合进行测量，从而进一步降低功耗。

S230：用户设备将波束训练结果发送给节点。

波束训练结果中包括用户设备选择的波束标识符，此外可以进一步包括波束训练结果中的各波束的信号强度/质量。这样，节点就可按照波束训练结果选择为用户设备服务的一个或多个波束。

本实施例描述了用户设备利用初始接入信号及广播信道进行波束训练的过程，这一过程可以在UE初始接入的过程中进行，也可以在UE完成接入之后进行，以使得UE可以选择一个或多个更好的服务波束。此外，UE也可以测量来自于其他节点(例如同一小区中的相邻节点、相邻小区中的节点)的初始接入信号及广播信道，以进行RRM测量.

请参阅图22，图22为发明基于波束赋形的下行传输方法第九实施例的流程示意图，其中，在基于波束赋形的下行传输方法第八实施例的基础上，步骤S220可进一步包括以下步骤：

S221：用户设备测量所有承载了初始接入信号及广播信道的波束以得到测量结果。

测量结果中包括每个测量的波束的信号强度/质量，信号强度一般用RSRP表示，信号质量一般用RSRQ表示。

S222：用户设备根据测量结果从所有波束中选择信号质量最好或信号功率最大的一个或者多个波束作为波束训练结果。

如果初始接入信号及广播信道是由每个波束组中时域上的第一个波束承载的，且各波束组在时域上连续分布，则用户设备可能需要较长的时间(例如近一个周期)才能完成对初始接入信号及广播信道的测量评估。如果初始接入信号及广播信道是由每个波束组中时域上的第一个波束承载的，且不同波束组在时域上交织分布，或者初始接入信号及广播信道仅在训练时段内发送，则用户设备对其进行测量评估所需的时间将大大减小。

请参阅图23，图23为发明基于波束赋形的下行传输方法第十实施例的流程示意图，其中，在基于波束赋形的下行传输方法第八实施例的基础上，步骤S220可进一步包括以下步骤：

S223：用户设备测量承载了初始接入信号及广播信道的波束以得到测量结果。

测量结果中包括测量的波束的信号强度/质量，信号强度一般用RSRP表示，信号质量一般用RSRQ表示。

S224：用户设备判断信号强度/质量是否大于预设阈值，若大于则将波束加入波束训练结果。

添加新的波束时，如果波束训练结果中的波束数量达到上限，则用户设备可以选择去掉其中信号强度最小/信号质量最差的或者最早加入的波束。

如果初始接入信号及广播信道是由每个波束组中时域上的第一个时间单元承载的，且波束组在时域上连续分布，则一个周期内用户设备可以选择每次测量评估之后向节点发送波束训练结果，而后用户设备可以只在波束训练结果发生变化时向节点发送新的波束训练结果或者新老训练结果之间的变化值。如果初始接入信号及广播信道是由每个波束组中时域上的第一个时间单元承载的，且不同波束组在时域上交织分布，或者初始接入信号和广播信道仅在训练时段内发送，则一个周期内用户设备可以选择每次测量评估之后均向节点发送波束训练结果，也可以选择每若干次测量评估完成后发送一次波束训练结果，或者完成所有测量评估后再发送波束训练结果。

请参阅图24，图24是本发明的节点第一实施例的结构示意图。该节点可包括发送模块11。

发送模块11可用于以波束扫描(beam sweeping)方式发送下行信号和/或下行信道，波束扫描方式是指同一下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送；其中波束的形成至少使用模拟波束赋形。

节点可以为基站，也可以为CU/DU架构中的DU、传输点(transmission point，TP)、传输接收点(transmission reception point，TRP)或远程无线控头(Radio Remote Head，RRH).

时间单元可以为一个或者更多子帧、时隙或符号。

发送模块11还可用于使用L1/L2信令或者高层信令向用户设备发送波束配置。

请参阅图25，图25示出了本发明节点的第二实施例，其是在本发明节点第一实施例的基础上，并且发送模块11用于以波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道，其中初始接入信号及广播信道共同用于波束训练(training)，此节点进一步包括：接收模块12，用于接收用户设备反馈的波束训练结果，以及选择模块13，用于按照波束训练结果选择为用户设备服务的波束。

发送模块11用于在一个时间单元中使用至少两级波束集合分别发送初始接入信号及广播信道，每一波束集合包括一个或者更多波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的波束的子波束，且所有波束集合中的所有波束在波束赋形的过程中使用相同的发送接收单元虚拟化矩阵集合。

请参阅图26，图26是本发明的节点第三实施例的结构示意图。该节点可包括：处理器110和收发器120，处理器110通过总线偶接收发器120。

收发器120用于发送和接收数据，是节点与其他通信设备进行通信的接口。

处理器110可控制节点的操作，处理器110还可以称为中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)。处理器110可以是具有信号处理能力的集成电路芯片，或者是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器或者其他常规的处理器等。

节点可以进一步包括存储器(图中未画出)，存储器用于存储处理器110工作所必需的指令及数据，也可以存储收发器120接收的数据。

处理器110用于通过收发器120来以波束扫描(beam sweeping)方式发送下行信号和/或下行信道，波束扫描方式是指同一下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送，其中波束的形成至少使用模拟波束赋形。

时间单元可以为一个或者更多子帧、时隙或符号。

处理器110可用于通过收发器按照波束配置(beam configuration)以波束扫描方式发送下行信号和/或下行信道，其中波束配置包括波束的数量、时间单元的长度、周期的长度和扫描模式中的至少一种。

扫描模式可包括对多个波束的连续或不连续的时间分配，这些波束的方向在一个或者多个相同预定范围内并组成波束组。

处理器110还可用于通过收发器以波束赋形的方式接收用户设备发送的上行信号和/或上行信道。

波束方向在一个或者多个相同预定范围内的波束的发送和接收之间可存在时间依赖性，波束配置中可进一步包括时间依赖性。

方向在一个或者多个相同预定范围内的波束的发送和接收也可以在同一个时隙或子帧内进行。

处理器110还可用于使用L1/L2信令或者高层信令经由收发器向用户设备发送波束配置。

处理器110可用于通过收发器以波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道，初始接入信号及广播信道可共同用于波束训练。

处理器110还可用于通过收发器接收用户设备反馈的波束训练结果，并按照波束训练结果为用户设备选择一个或多个服务波束。

处理器110可用于通过收发器在每个波束组中时域上的第一个时间单元发送初始接入信号及广播信道，其中波束组是由波束方向在一个或者多个相同预定范围内的波束组成的。

处理器110可用于在训练时段内依次使用所有方向的波束发送初始接入信号及广播信道。

训练时段位于周期的起始位置。

处理器110用于通过收发器120在一个时间单元中使用至少两级波束集合分别发送初始接入信号及广播信道，每级波束集合包括一个或者更多波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的波束的子波束，且所有波束集合中的所有波束在波束赋形的过程中使用相同的发送接收单元虚拟化矩阵集合。

初始接入信号及广播信道包括同步信号、波束参考信号(BRS)及物理广播信道(PBCH)，其中同步信号由第一级波束集合承载，而波束参考信号BRS及物理广播信道PBCH可由第二级波束集合承载。

同步信号可包括主同步信号(PSS)和辅同步信号(SSS)，

还可包括扩展同步信号(ESS)，其中扩展同步信号用于表示同步信号的时间位置。

初始接入信号及广播信道进一步包括扩展波束参考信号(eBRS)及扩展物理广播信道(ePBCH)，扩展波束参考信号及扩展物理广播信道由第三级波束集合承载。

PSS、SSS、PBCH或ePBCH也可以用于指出同步信号的时间位置。

eBRS和ePBCH可与BRS和PBCH具有不同的周期性。

eBRS和ePBCH可以尽在需要时进行传输。

相同波束集合中的不同波束的资源单元分配(RE allocation)可以在时域、频域或码域中的至少一个内复用。

不同波束集合中的不同波束的资源分配可在时域和/或频域内复用。

不同级的波束集合中的波束之间的资源单元分配可有一定的依赖性，例如，可以根据系统ID进行。

节点可以为基站，也可以为CU/DU架构中的DU、传输点(transmission point，TP)、传输接收点(transmission reception point，TRP)或远程无线控头(Radio Remote Head，RRH).

关于本实施例中的节点的各部件、模块的具体功能，可参考前文中下行传输方法的对应实施例中的描述，在此不再赘述。

请参阅图27，图27是本发明的用户设备第一实施例的结构示意图。用户设备科包括接收模块21，用于以波束扫描(beam sweeping)方式接收节点发送的下行信号和/或下行信道，波束扫描方式是指同一下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送；其中波束的形成至少使用模拟波束赋形。

时间单元可以为一个或者更多子帧、时隙或符号。

用于承载下行信号或下行信道的波束来自于一个或者更多节点。

请参阅图28，图28示出了本发明用户设备的第二实施例，在第一实施例的基础上，该UE还包括：

测量模块22，用于对节点以波束扫描方式发送的初始接入信号及广播信道进行测量，并根据测量结果生成波束训练结果；反馈模块23，用于将波束训练结果发送至节点，以使得节点按照波束训练结果为用户设备选择服务波束。

初始接入信号及广播信道在在一个时间单元由至少两级波束集合分别承载，每一级波束集合包括一个或者更多波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的一个波束的子波束，且所有波束集合中的所有波束在波束赋形的过程中使用的发送接收单元虚拟化矩阵相同。测量模块可用于按照从上级至下级的顺序分级对至少两级波束集合进行测量，并根据测量结果评估出每级的波束选择结果，其中对下级波束集合进行测量时只对上一级波束选择结果对应的波束的子波束进行测量，波束训练结果为最下一级的波束选择结果。

请参阅图29，图26是本发明的用户设备第三实施例的结构示意图。该用户设备可包括：处理器210和通信电路220，处理器210通过总线偶接通信电路220。

通信电路220用于发送和接收数据，是用户设备与其他通信设备进行通信的接口。

处理器210可用于控制用户设备的操作，处理器210还可以称为中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)。处理器210可以是具有信号处理能力的集成电路芯片，或者是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器或者其他常规的处理器等。

用户设备可以进一步包括存储器(图中未画出)，存储器用于存储处理器210工作所必需的指令及数据，也可以存储通信电路220接收的数据。

处理器210用于通过通信电路220来接收节点以波束扫描(beam sweeping)方式发送的下行信号和/或下行信道，波束扫描方式是指同一下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送，其中波束的形成至少使用模拟波束赋形。

时间单元可以为一个或者更多子帧、时隙或符号。

用于承载下行信号或下行信道的一个波束来自于一个或者更多节点，

处理器210还可用于使用L1/L2信令或者高层信令经由通信电路220接收节点发送的波束配置。

处理器210可用于通过通信电路220接收节点以波束扫描方式发送的初始接入信号及广播信道，初始接入信号及广播信道可共同用于波束训练。

处理器210还可用于通过通信电路220对初始接入信号及广播信道进行测量，根据测量结果生成波束训练结果，并通过通信电路220将波束训练结果发送给节点，以使得节点按照波束训练结果为用户设备选择服务波束。

处理器210可用于通过通信电路测量所有承载了初始接入信号及广播信道的波束以得到测量结果，测量结果中包括每个波束的信号强度/质量，处理器210根据测量结果从所有波束中选择信号质量最好或信号功率最大的一个或者更多个波束作为波束训练结果。

处理器210可用于通过通信电路测量承载了初始接入信号及广播信道的波束以得到测量结果，测量结果中包括波束的信号强度/质量；处理器210还可用于判断信号强度/质量是否大于预设阈值，若大于则将波束加入波束训练结果中。

初始接入信号及广播信道在在一个时间单元由至少两级波束集合分别承载，每一级波束集合包括一个或者多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的一个波束的子波束，且所有波束集合中的所有波束在波束赋形的过程中使用的发送接收单元虚拟化矩阵相同。处理器210可用于通过通信电路按照从上级至下级的顺序分级对至少两级波束集合进行测量，并根据测量结果评估出每级的波束选择结果，其中对下级波束集合进行测量时只对上一级波束选择结果对应的波束的子波束进行测量，波束训练结果为最下一级的波束选择结果。

关于本实施例中的节点的各部件、模块的具体功能，可参考前文中下行传输方法的对应实施例中的描述，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的节点、用户设备和方法，可以通过其它的方式实现。另外，基站和UE只是以示例性方式进行描述。例如，以上所描述的节点和用户设备实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (62)

1.一种基于波束赋形的下行传输方法，其特征在于，包括：

节点以波束扫描(beam sweeping)方式发送下行信号和/或下行信道，所述波束扫描方式是指同一下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送；

其中，所述以波束扫描方式发送下行信号和/或下行信道的步骤包括：所述节点按照波束配置(beam configuration)以所述波束扫描方式发送所述下行信号和/或下行信道，其中，所述波束配置包括所述波束的数量、所述时间单元的长度、所述周期的长度和扫描模式中的至少一种；其中，所述扫描模式包括对多个波束的连续或不连续的时间分配；

其中，所述波束的形成至少使用模拟波束赋形；

所述节点使用L1/L2信令或者高层信令向用户设备发送所述波束配置；

所述以波束扫描方式发送下行信号和下行信道的步骤包括：

所述节点以所述波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道，所述初始接入信号及广播信道共同用于波束训练(beam training)；

所述节点在训练时段内依次使用所有方向的所述波束发送所述初始接入信号及所述广播信道；

所述训练时段位于周期的起始位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时间单元为一个或者更多子帧、时隙或符号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个波束的方向在一个或者多个相同预定范围内并组成波束组。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：所述节点以波束赋形的方式接收用户设备发送的上行信号和/或上行信道。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，波束方向在一个或者多个相同预定范围内的所述波束的发送和接收之间存在时间依赖性，所述波束配置中进一步包括所述时间依赖性。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，方向在一个或者多个相同预定范围内的所述波束的发送和接收在同一个时隙或子帧内进行。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述节点接收所述用户设备反馈的波束训练结果；以及

所述节点按照所述波束训练结果为所述用户设备选择一个或者多个服务波束。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道的步骤包括：

所述节点使用每个波束组中时域上的第一个时间单元发送所述初始接入信号及所述广播信道，其中所述波束组由方向在一个或者多个相同预定范围内的所述波束组成。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以所述波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道的步骤包括：

所述节点在一个时间单元中使用至少两级波束集合分别发送所述初始接入信号及所述广播信道，每一级波束集合包括一个或者多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的一个波束的子波束，且所有所述波束集合中的所有波束在波束赋形的过程中使用相同的发送接收单元虚拟化矩阵集合。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述初始接入信号及所述广播信道包括同步信号、波束参考信号(BRS)及物理广播信道(PBCH)，其中所述同步信号由第一级波束集合承载，而所述波束参考信号及所述物理广播信道由第二级波束集合承载。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述同步信号包括主同步信号(PSS)及辅同步信号(SSS)。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述同步信号还包括扩展同步信号(ESS)，所述扩展同步信号用于表示所述同步信号的时间位置。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述初始接入信号及所述广播信道还包括扩展波束参考信号(eBRS)及扩展物理广播信道(ePBCH)，所述扩展波束参考信号及所述扩展物理广播信道由第三级波束集合承载。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，PSS、SSS、PBCH或ePBCH还用于指出所述同步信号的时间位置。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，eBRS和ePBCH与BRS和PBCH的周期性不同。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，eBRS和ePBCH响应于指令进行传输。

17.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在相同波束集合中的不同波束的资源单元分配(RE allocation)在时域、频域和码域中的至少一个域内复用。

18.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在不同波束集合中的不同波束的资源单元分配(RE allocation)在时域和/或频域内复用。

19.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，不同级的波束集合中的波束的资源单元分配存在依赖性。

20.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述节点是基站、分布式单元(DU)、传输点(TP)、传输接收点(TRP)或者远程无线控头(RRH)。

21.一种基于波束赋形的下行传输方法，其特征在于，包括：

用户设备接收节点以波束扫描方式发送的下行信号和/或下行信道，所述波束扫描方式是指所述下行信号或所述下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送；

其中，所述用户设备接收节点以波束扫描方式发送的下行信号和/或下行信道的步骤包括：所述用户设备使用L1/L2信令或者高层信令接收所述节点发送的波束配置，以所述波束扫描方式发送的初始接入信号及广播信道，所述初始接入信号及广播信道共同用于波束训练；其中，所述波束配置包括所述波束的数量、所述时间单元的长度、所述周期的长度和扫描模式中的至少一种；其中，所述扫描模式包括对多个波束的连续或不连续的时间分配；

其中，所述波束的形成至少使用模拟波束赋形；

还包括：

所述用户设备测量所述初始接入信号和所述广播信道以获得测量结果，并根据所述测量结果生成波束训练结果；以及

所述用户设备将所述波束训练结果发送给所述节点，以使所述节点按照所述波束训练结果为所述用户设备选择一个或者多个服务波束。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述时间单元为一个或者更多子帧、时隙或符号。

23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，承载所述下行信号或下行信道的波束来自一个或多个节点。

24.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述测量所述初始接入信号和所述广播信道和所述生成波束训练结果的步骤包括：

所述用户设备测量承载所述初始接入信号和所述广播信道的所有波束以获取所述测量结果，所述测量结果包括各测量的波束的信号强度/质量；以及

所述用户设备从所有所述测量的波束中选择一个或多个具有最佳信号质量或最高信号功率的波束作为所述波束训练结果。

25.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述测量所述初始接入信号和所述广播信道和所述生成波束训练结果的步骤包括：

所述用户设备测量承载所述初始接入信号和所述广播信道的波束以获取所述测量结果，所述测量结果包括测量的所述波束的信号强度/质量；以及

所述用户设备判定所述测量的波束的所述信号强度/质量是否大于预设阈值，若是，则所述用户设备将所述波束加入所述波束测量结果中。

26.根据权利要求21所述的方法，其特征在于：

所述初始接入信号和所述广播信道在一个时间单元内分别由至少两级波束集合承载，各级波束集合包括一个或多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的波束的子波束，且所有所述波束集合中的所有波束在波束赋形过程中使用相同的收发器单元虚拟化矩阵集合；

所述测量所述初始接入信号和所述广播信道和所述生成波束训练结果的步骤包括：

所述用户设备测量按照从上级至下级的顺序对所述至少两级波束集合进行测量以获得所述测量结果，并根据所述测量结果评估各级的波束选择结果，其中对下级波束集合进行测量时只对上一级波束选择结果对应的波束的子波束进行测量，波束训练结果为最下一级的波束选择结果。

27.一种节点，其特征在于，包括：

发送模块，用于以波束扫描(beam sweeping)方式发送下行信号和/或下行信道，所述波束扫描方式是指所述下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送；

其中，所述发送模块还用于使用L1/L2信令或者高层信令向用户设备发送波束配置，以及用于以所述波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道，所述初始接入信号及广播信道共同用于波束训练(beam training)；其中，所述波束配置包括所述波束的数量、所述时间单元的长度、所述周期的长度和扫描模式中的至少一种；其中，所述扫描模式包括对多个波束的连续或不连续的时间分配；

其中，所述波束的形成至少使用模拟波束赋形；

其中，所述发送模块用于在一个时间单元中使用至少两级波束集合分别发送所述初始接入信号及所述广播信道，每一级波束集合包括一个或者多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的一个波束的子波束，且所有所述波束集合中的所有所述波束在波束赋形的过程中使用相同的发送接收单元虚拟化矩阵集合。

28.根据权利要求27所述的节点，其特征在于，所述时间单元为一个或者更多子帧、时隙或符号。

29.根据权利要求27所述的节点，其特征在于，还包括：

接收模块，用于接收所述用户设备反馈的波束训练结果；以及

选择模块，用于按照所述波束训练结果为所述用户设备选择一个或多个服务波束。

30.根据权利要求27-29任一项所述的节点，其特征在于，所述节点是基站、分布式单元(DU)、传输点(TP)、传输接收点(TRP)或者远程无线控头(RRH)。

31.一种用户设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收节点以波束扫描(beam sweeping)方式发送的下行信号和/或下行信道，所述波束扫描方式是指所述下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送；

其中，所述节点按照波束配置(beam configuration)以所述波束扫描方式发送所述下行信号和/或下行信道，其中，所述波束配置包括所述波束的数量、所述时间单元的长度、所述周期的长度和扫描模式中的至少一种；其中，所述扫描模式包括对多个波束的连续或不连续的时间分配；其中，所述节点使用L1/L2信令或者高层信令向所述用户设备发送所述波束配置；

其中所述波束的形成至少使用模拟波束赋形；

测量模块，用于测量所述节点以所述波束扫描方式发送的初始接入信号和广播信道从而获得测量结果，并根据所述测量结果生成波束训练结果；以及

反馈模块，用于将所述波束训练结果发送给所述节点，以使所述节点按照所述波束训练结果为所述用户设备选择一个或多个服务波束。

32.根据权利要求31所述的用户设备，其特征在于，所述时间单元为一个或者更多子帧、时隙或符号。

33.根据权利要求31所述的用户设备，其特征在于，承载所述下行信号或下行信道的波束来自一个或多个节点。

34.根据权利要求31所述的用户设备，其特征在于：

所述初始接入信号和所述广播信道在一个时间单元内分别由至少两级波束集合承载，各级波束集合包括一个或多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的一波束的子波束，且所有所述波束集合中的所有波束在波束赋形过程中使用相同的收发器单元虚拟化矩阵集合；

所述测量模块用于按照从上级至下级的顺序对所述至少两级波束集合进行测量以获得所述测量结果，并根据所述测量结果评估各级的波束选择结果，其中对下级波束集合进行测量时只对上一级波束选择结果对应的波束的子波束进行测量，波束训练结果为最下一级的波束选择结果。

35.一种节点，其特征在于，包括处理器和与所述处理器偶接的收发器，其中：

所述处理器用于通过收发器来以波束扫描(beam sweeping)方式发送下行信号和/或下行信道，所述波束扫描方式是指所述下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送，其中所述波束的形成至少使用模拟波束赋形；其中，所述处理器还用于通过所述收发器使用L1/L2信令或者高层信令向用户设备发送所述波束配置，所述处理器用于按照波束配置(beam configuration)以所述波束扫描方式发送下行信号和/或下行信道，所述处理器用于通过所述收发器以所述波束扫描方式发送初始接入信号及广播信道，所述初始接入信号及广播信道共同用于波束训练(beam training)；其中，所述波束配置包括所述波束的数量、所述时间单元的长度、所述周期的长度和扫描模式中的至少一种；其中，所述扫描模式包括对多个波束的连续或不连续的时间分配。

36.根据权利要求35所述的节点，其特征在于，所述时间单元为一个或者更多子帧、时隙或符号。

37.根据权利要求35所述的节点，其特征在于，所述多个波束的方向在一个或者多个相同预定范围内并组成波束组。

38.根据权利要求37所述的节点，其特征在于，所述处理器还用于通过所述收发器以波束赋形的方式接收用户设备发送的上行信号和/或上行信道。

39.根据权利要求38所述的节点，其特征在于，

波束方向在一个或者多个相同预定范围内的所述波束的发送和接收之间存在时间依赖性，所述波束配置中进一步包括所述时间依赖性。

40.根据权利要求38所述的节点，其特征在于，方向在一个或者多个相同预定范围内的所述波束的发送和接收在同一个时隙或子帧内进行。

41.根据权利要求40所述的节点，其特征在于：

所述处理器还用于通过所述收发器接收所述用户设备反馈的波束训练结果，以及按照所述波束训练结果为所述用户设备选择一个或多个服务波束。

42.根据权利要求40所述的节点，其特征在于：

所述处理器用于通过所述收发器在每个波束组中时域上的第一个时间单元发送所述初始接入信号及所述广播信道，其中所述波束组由波束方向在一个或者多个相同预定范围内的波束组成。

43.根据权利要求40所述的节点，其特征在于，所述处理器用于在训练时段内依次使用所有方向的波束发送所述初始接入信号及所述广播信道。

44.根据权利要求40所述的节点，其特征在于，训练时段位于周期的起始位置。

45.根据权利要求40所述的节点，其特征在于：

所述处理器用于在一个时间单元中通过所述收发器使用至少两级波束集合分别发送所述初始接入信号及所述广播信道，每一级波束集合包括一个或者多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的一个波束的子波束，且所有所述波束集合中的所有所述波束在波束赋形的过程中使用相同的发送接收单元虚拟化矩阵集合。

46.根据权利要求45所述的节点，其特征在于，所述初始接入信号及所述广播信道包括同步信号、波束参考信号(BRS)及物理广播信道(PBCH)，其中所述同步信号由第一级波束集合承载，而所述波束参考信号及所述物理广播信道由第二级波束集合承载。

47.根据权利要求46所述的节点，其特征在于，所述同步信号包括主同步信号(PSS)及辅同步信号(SSS)。

48.根据权利要求47所述的节点，其特征在于，所述同步信号还包括扩展同步信号(ESS)，所述扩展同步信号用于表示所述同步信号的时间位置。

49.根据权利要求47所述的节点，其特征在于，所述初始接入信号及所述广播信道还包括扩展波束参考信号(eBRS)及扩展物理广播信道(ePBCH)，所述扩展波束参考信号及所述扩展物理广播信道由第三级波束集合承载。

50.根据权利要求49所述的节点，其特征在于，PSS、SSS、PBCH或ePBCH还用于指出所述同步信号的时间位置。

51.根据权利要求49所述的节点，其特征在于，eBRS和ePBCH与BRS和PBCH的周期性不同。

52.根据权利要求49所述的节点，其特征在于，eBRS和ePBCH响应于指令进行传输。

53.根据权利要求45所述的节点，其特征在于，在相同波束集合中的不同波束的资源单元分配(RE allocation)在时域、频域和码域中的至少一个域内复用。

54.根据权利要求45所述的节点，其特征在于，在不同波束集合中的不同波束的资源单元分配(RE allocation)在时域和/或频域内复用。

55.根据权利要求45所述的节点，其特征在于，不同级的波束集合中的波束的资源单元分配存在依赖性。

56.根据权利要求35-40任一项所述的节点，其特征在于，所述节点是基站、分布式单元(DU)、传输点(TP)、传输接收点(TRP)或者远程无线控头(RRH)。

57.一种用户设备，其特征在于，包括处理器和与所述处理器偶接的通信电路，其中：

所述处理器用于通过所述通信电路来接收节点以波束扫描(beam sweeping)方式发送的下行信号和/或下行信道，所述波束扫描方式是指所述下行信号或下行信道由至少两个波束承载，且在一个周期内的至少两个时间单元中发送，其中所述波束的形成至少使用模拟波束赋形；其中，所述处理器还用于通过所述通信电路使用L1/L2信令或者高层信令接收所述节点发送的波束配置，所述处理器用于通过所述通信电路接收以所述波束扫描方式发送的初始接入信号及广播信道，所述初始接入信号及广播信道共同用于波束训练(beamtraining)；其中，所述波束配置包括所述波束的数量、所述时间单元的长度、所述周期的长度和扫描模式中的至少一种；其中，所述扫描模式包括对多个波束的连续或不连续的时间分配；

所述处理器还用于通过所述通信电路测量所述初始接入信号和所述广播信道以获得测量结果，并根据所述测量结果生成波束训练结果；以及

所述处理器通过所述通信电路将所述波束训练结果发送给所述节点，以使所述节点按照所述波束训练结果为所述用户设备选择一个或多个服务波束。

58.根据权利要求57所述的用户设备，其特征在于，所述时间单元为一个或者更多子帧、时隙或符号。

59.根据权利要求57所述的用户设备，其特征在于，承载所述下行信号或下行信道的波束来自一个或多个节点。

60.根据权利要求57所述的用户设备，其特征在于：

所述处理器用于通过所述通信电路测量所有承载了所述初始接入信号及所述广播信道的波束以得到所述测量结果，所述测量结果中包括各波束的信号强度/质量；以及

所述处理器还用于根据所述测量结果，从所有波束中选择信号质量最好或信号功率最大的一个或者多个波束作为所述波束训练结果。

61.根据权利要求57所述的用户设备，其特征在于：

所述处理器用于通过所述通信电路测量承载了所述初始接入信号及所述广播信道的波束以得到所述测量结果，所述测量结果中包括测量的所述波束的信号强度/质量；以及

所述处理器还用于判断测量的所述波束的信号强度/质量是否大于预设阈值，若大于，则将所述波束加入波束训练结果中。

62.根据权利要求57所述的用户设备，其特征在于：

所述初始接入信号和所述广播信道在一个时间单元内分别由至少两级波束集合承载，各级波束集合包括一个或多个波束，下级波束集合中的至少一个波束为上级波束集合中的一波束的子波束，且所有所述波束集合中的所有波束在波束赋形过程中使用相同的收发器单元虚拟化矩阵集合；并且

所述处理器用于按照从上级至下级的顺序对所述至少两级波束集合进行测量以获得所述测量结果，并根据所述测量结果评估各级的波束选择结果，其中对下级波束集合进行测量时只对上一级波束选择结果对应的波束的子波束进行测量，波束训练结果为最下一级的波束选择结果。

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